JPH05224221A - 薄膜のエッチング方法 - Google Patents

薄膜のエッチング方法

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JPH05224221A
JPH05224221A JP6152892A JP6152892A JPH05224221A JP H05224221 A JPH05224221 A JP H05224221A JP 6152892 A JP6152892 A JP 6152892A JP 6152892 A JP6152892 A JP 6152892A JP H05224221 A JPH05224221 A JP H05224221A
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JP
Japan
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etching
substrate
thin film
spray
liquid
Prior art date
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Application number
JP6152892A
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English (en)
Inventor
Toshifumi Yoshioka
利文 吉岡
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 エッチング残りの発生を防止し、パターニン
グ工程の歩留りを著しく向上させることができる薄膜の
エッチング方法を提供する。 【構成】 基板上に薄膜を成膜し、フォトリソグラフィ
ーによりパターンを形成する方法におけるエッチング工
程において、エッチング液がノズルから噴出するスプレ
ー槽の中を基板を通過させてエッチングを行うスプレー
エッチング方式を使用し、前記エッチング液による基板
の漏れ始めにおいて、ノズルからスプレーされたエッチ
ング液がハネ返り、エッチング液に浸される前の基板上
に付着することなく、基板表面をエッチング液が均一に
濡らして連続的にエッチングを行う薄膜のエッチング方
法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、薄膜のエッチング方法
に関し、特に液晶表示素子の電極パターニングの際のエ
ッチング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、フォトリソ工程により基板上にパ
ターンを形成する技術は広く知られている。その従来例
として、液晶パネルの金属電極を例にして説明すると、
ガラス基板上にほぼ全面に金属薄膜を成膜した上に、U
V(紫外線)硬化型のレジスト膜を約1μmの厚さに塗
布する。
【0003】次に、レジスト膜を仮乾燥後に所望のパタ
ーンを有するマスクを介してUV光で露光した後、現像
液にて現像し、さらに本硬化を行った後、エッチング工
程へ移行する。エッチング工程は、一般的にエッチング
液が上部ノズルからスプレーされている中を前記ガラス
基板が通過していくスプレー方式が用いられており、こ
のスプレー方式は生産用エッチング装置において、装置
化が簡単で生産性に優れているために有利である。 次
に、電極上のレジスト膜を除去して電極パターンを形成
する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のエッチング工程において、特に大型の基板で、且
つ微細パターンをエッチングする際には、前記レジスト
のパターンが正常に形成されているにもかかわらず、金
属膜の一部の箇所にエッチング残りが発生する。このエ
ッチング残りは、通常はレーザ等で除去するか、あるい
は複数回エッチングを行う等の方法で除去するが、この
様な方法では工程が複雑化し、特に大型の基板に微細パ
ターンを形成する際には、大量のエッチング残りの箇所
が発生するため、その除去は非常に困難であった。
【0005】本発明は、上記従来技術の問題点を解決
し、連続生産用スプレーエッチング装置を使用し、エッ
チング残りの発生を防止し、パターニング工程の歩留り
を著しく向上させることができる薄膜のエッチング方法
を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基板上
に薄膜を成膜し、フォトリソグラフィーによりパターン
を形成する方法におけるエッチング工程において、エッ
チング液がノズルから噴出するスプレー槽の中を基板を
通過させてエッチングを行うスプレーエッチング方式を
使用し、前記エッチング液による基板の漏れ始めにおい
て、ノズルからスプレーされたエッチング液がハネ返
り、エッチング液に浸される前の基板上に付着すること
なく、基板表面をエッチング液が均一に濡らして連続的
にエッチングを行うことを特徴とする薄膜のエッチング
方法である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、基板上に薄膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術
でパターンを形成する方法のエッチング工程において、
スプレーエッチング方式を使用し、エッチング液による
基板の漏れ始めにおいて、スプレーされたエッチング液
がハネ返り、エッチング液に浸る前の基板上に島状また
は水玉状に付着し、その後エッチング液がスプレーされ
ることを無くし、基板表面をエッチング液で均一に濡ら
して連続的にエッチングを行うことにより、スプレー方
式特有のエッチング残りの発生を防止し、パターニング
歩溜りを著しく向上させることが可能となる。
【0008】また、本発明において、前記スプレーされ
たエッチング液がハネ返り基板に付着しないための方法
としては、スプレー槽のスプレー噴出圧を少なくとも
2段階に分けて基板の濡れ始めにおいては低圧にし、そ
の後高圧にする方法、前記スプレー槽の前にエッチン
グ液中に基板を浸すディップ槽を設け、ディップ方式と
スプレー方式を連続的に行う方法等が挙げられる。
【0009】本発明においては、前記薄膜がAl,M
o,Cr,Ta,Cu,Niまたはこれらの合金からな
る金属膜または透明導電膜であるのが好ましい。また、
本発明の薄膜のエッチング方法は、液晶表示素子のパタ
ーン付基板の薄膜を形成するのに好適である。
【0010】
【実施例】以下、実施例を示し本発明をさらに具体的に
説明する。
【0011】実施例1 図1は本発明の薄膜のエッチング方法の一実施例を示す
説明図である。同図において、1はガラス等の基板、2
はAl等の薄膜、3はパターニングされたレジスト、4
はエッチング液を噴出するスプレーノズル、5はエッチ
ング液である。
【0012】図1において、薄膜2上にレジスト3のパ
ターニング工程まで終了している基板1は、エッチング
液5を噴出しているスプレーノズル4の下を矢印Aの方
向に移動し、エッチングが行なわれるが、この時エッチ
ング液5の噴出圧を低くすることにより、エッチング液
はハネ返ること無く、基板上に5aに示す様に均一にた
まりながらエッチングが進行する。エッチング液のハネ
返らない噴出圧は、ノズルの高さ、エッチング液の粘
度、ノズルの形状等によって決まる。例えば、0.2K
g/cm2 以下、好ましくは0.01〜0.05Kg/
cm2 が望ましい。
【0013】次に、図1の方法の具体的な例を示す。た
て300×よこ300×厚さ1.0(mm)のガラス基
板上のほぼ全面にモリブデン(Mo)を1500Åの厚
さにスパッタ法にて成膜し、ロールコーターでレジスト
を1μmの厚さに塗布した後、仮硬化、露光、現像、本
硬化工程を行ない、ラインピッチ:200μm、ライン
巾:195μm、ライン間(スペース)巾:5μm、ラ
イン長さ:250mmのストライプ状電極:1200本
のレジストパターンを形成した後、本発明における図1
に示す方法で、噴出圧0.02Kg/cm2 でエッチン
グを行ない、その後、レジストを剥離してMoのパター
ン付基板を形成した。該Moパターンにエッチング残り
の発生は全く無かった。尚、エッチング液は、リン酸、
酢酸、硝酸、水の混合物を用い、室温で行った。
【0014】比較例1 図4は従来の薄膜のエッチング方法の一例を示す説明図
である。図4においては、図1と同様に、薄膜2上にレ
ジスト3のパターニング工程まで終了している基板1
は、エッチング液5を噴出しているスプレーノズル4の
下を矢印Aの方向に移動し、エッチングが行なわれる
が、この場合、エッチング液5の噴出圧が高いと、基板
上にたまるエッチング液は5bに示す様に乱れ、ハネ返
ったエッチング液が基板上に5cに示す様に、島状また
は水玉状に付着する。この島状または水玉状に付着した
エッチング液5cのうち、エッチングするべき箇所(レ
ジストの無い箇所)10に付着した液5dが、その後ス
プレーされるエッチング液とエッチングすべき薄膜2と
の接触を妨げ、エッチング残りが発生する。
【0015】次に、図4の方法の具体的な例を示す。た
て300×よこ300×厚さ1.0(mm)のガラス基
板上のほぼ全面にモリブデン(Mo)を1500Åの厚
さに成膜し、実施例1と全く同じ方法で、全く同じスト
ライプ状電極1200本(ラインピッチ:200μm、
ライン巾:195μm、スペース巾:5μm、ライン長
さ:250mm)のレジストパターンを形成した後、図
4に示す従来の方法で噴出圧0.4Kg/cm2 でエッ
チングを行ない、レジストを剥離してMoのパターン付
基板を形成したことろ、基板全面で1000ケ所以上の
エッチング残りが発生し、ほとんどがライン間ショート
欠陥になってしまった。
【0016】実施例2 図2は本発明の薄膜のエッチング方法の他の実施例を示
す説明図である。同図2において、6は基板上にパター
ニングすべき薄膜を成膜し、フォトリソ工程によってレ
ジストパターンまで形成した基板であり、エッチング液
5を噴出しているノズル4の下を矢印の方向に移動して
エッチングが行なわれれる。この場合、基板の漏れ始め
に係るノズル4aにおいて、エッチング液の噴出する圧
力を低くしてエッチング液のハネ返りを防止し、その後
のエッチングが本格的に進行する部分に係わるノズル4
bにおいては、従来のエッチング方法と同様の通常の圧
力の噴出が行われる。
【0017】一般に、ディップエッチングの様に液がほ
とんど動かないエッチング法に比べ、スプレーエッチン
グでは、被エッチング膜の横方向のエッチング(サイド
エッチ)あるいはレジスト膜と被エッチング膜の界面へ
のエッチング液のしみ込みによるパターンの細りが小さ
い。この原因は、スプレーでは、液の状態が乱流である
ため等が考えられるが、詳しい事は判明していない。
【0018】図2におけるエッチング方法では、基板の
漏れ始めにおいて、液のハネ返りが無いためエッチング
残りの発生が無く、エッチング進行部において通常のス
プレーエッチングを行なうためパターンの細りが小さい
という効果がある。
【0019】次に、図2の方法の具体的な例を示す。た
て300×よこ300×厚さ1.0(mm)のガラス基
板上にスパッタ法で、アルミニウム(Al)を1000
Åの厚さに薄膜し、フォトリソ工程におけるレジスト塗
布、仮硬化、露光、現像、本硬化を行ない、前記Al上
にラインピッチ:150μm、ライン巾:145μm、
スペース巾:5μm、ライン長さ:260mmのストラ
イプ電極:1700本のレジストパターンを形成し、図
2の方法で、最初のノズルは噴出圧0.01Kg/cm
2 、後のノズルは噴出圧0.4Kg/cm2 でエッチン
グを行なった。エッチング液は、リン酸、酢酸、硝酸、
水の混合液を用い液温は40℃に制御した。その後、レ
ジストを剥離して、検査したところ、エッチング残りは
全く無く、且つ、パターンの線巾が平均で144.5μ
mの良好なAlパターンが得られた。
【0020】実施例4 図3は本発明の薄膜のエッチング方法の他の実施例に用
いるエッチング装置を示す説明図である。図3におい
て、7はディップエッチングを行なうディップ槽であ
り、このディップ槽7には基板6の通過する穴9があけ
られている。また、8はエッチング液を溜めるタンクで
ある。
【0021】ディップ槽7では基板通過穴9からエッチ
ング液が流出するが、エッチング液のタンク8より常に
液が供給され、液上面が通過する基板よりも上になるよ
う調整されている。また、ディップ槽7の直後にスプレ
ーノズル4が設けられている。基板上に薄膜を成膜し、
フォトリソ工程によってレジストパターンまで形成した
基板6は、矢印で示す様にディップ槽7に入り、直後に
スプレーノズル4によりスプレーエッチングされる。
【0022】図3におけるエッチング方法は、基板が漏
れ始めにおいてディップ槽に入るため、ノズルからのエ
ッチング液のハネ返りが無く、エッチング残りが防止で
き、エッチング進行部において、実施例2と同様にスプ
レーエッチングを行なうためパターンの細りが小さい。
次に、図3の方法の具体的な例を示す。実施例2と同様
に、たて300×よこ300×厚さ1.0(mm)のガ
ラス基板上にスパッタ法で、アルミニウム(Al)を1
000Åの厚さに成膜し、フォトリソ工程により、レジ
ストパターンまで形成した。該レジストパターンは、実
施例2と同様に、ラインピッチ:150μm、ライン
巾:145μm、スペース巾:5μm、ライン長さ:2
60mmのストライプ状電極:1700本とした。
【0023】その後、エッチング液として、実施例2と
同じ、リン酸、酢酸、硝酸、水の混合液を40℃に制御
したものを用いて、図3に示すエッチング方法により、
エッチングし、レジストを剥離して検査したことろ、エ
ッチング残りが無く、パターンの細りもほとんど無い良
好なAlパターンが得られた。
【0024】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、基板上に薄膜を成膜し、スプレーエッチング方式に
よりエッチングする工程のエッチング液による基板の漏
れ始めにおいて、スプレーされたエッチング液がハネ返
り、液に浸る前の基板上に島状または水玉状に付着し、
その後、エッチング液がスプレーされることを無くすこ
とにより、エッチング残りの発生を防止し、パターニン
グ歩溜りを著しく向上させる効果がある。
【0025】さらに、本発明におけるエッチング方法と
従来のスプレーエッチング方法を組合わせることによ
り、パターニング時のエッチング残りの防止と線巾の制
御の両方を実現出来、大基板且つ微細パターンにおいて
も、歩溜り良くパターニングを行なうことが可能にな
る。
【0026】尚、本発明の実施例としては、被エッチン
グ膜としてMoとAlの金属電極のみを示したが、本発
明はこられ以外の金属あるいは、透明電極、さらにはフ
ッ素系エッチング液を用いるSiO2 等の絶縁物のエッ
チング等、ウェットで且つスプレー方式を用いるエッチ
ング法全てに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄膜のエッチング方法の一実施例を示
す説明図である。
【図2】本発明の薄膜のエッチング方法の他の実施例を
示す説明図である。
【図3】本発明の薄膜のエッチング方法の他の実施例に
用いるエッチング装置を示す説明図である。
【図4】従来の薄膜のエッチング方法の一例を示す説明
図である。
【符号の説明】
1,6 基板 2 薄膜 3 フォトレジスト 4 スプレーノズル 5 エッチング液 7 ディップ槽 8 タンク 9 基板通過穴

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に薄膜を成膜し、フォトリソグラ
    フィーによりパターンを形成する方法におけるエッチン
    グ工程において、エッチング液がノズルから噴出するス
    プレー槽の中を基板を通過させてエッチングを行うスプ
    レーエッチング方式を使用し、前記エッチング液による
    基板の漏れ始めにおいて、ノズルからスプレーされたエ
    ッチング液がハネ返り、エッチング液に浸される前の基
    板上に付着することなく、基板表面をエッチング液が均
    一に濡らして連続的にエッチングを行うことを特徴とす
    る薄膜のエッチング方法。
  2. 【請求項2】 前記スプレー槽のスプレー噴出圧を少な
    くとも2段階に分けて基板の濡れ始めにおいては低圧に
    し、その後高圧にする請求項1記載の薄膜のエッチング
    方法。
  3. 【請求項3】 前記スプレー槽の前にエッチング液中に
    基板を浸すディップ槽を設け、ディップ方式とスプレー
    方式を連続的に行う請求項1記載の薄膜のエッチング方
    法。
  4. 【請求項4】 前記薄膜がAl,Mo,Cr,Ta,C
    u,Niまたはこれらの合金からなる金属膜である請求
    項1〜3のいずれかの項記載の薄膜のエッチング方法。
  5. 【請求項5】 前記薄膜が透明導電膜である請求項1〜
    3のいずれかの項記載の薄膜のエッチング方法。
  6. 【請求項6】 液晶表示素子のパターン付基板の薄膜の
    形成に適用する請求項1〜5のいずれかの項記載の薄膜
    のエッチング方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010063305A (ko) * 1999-12-22 2001-07-09 박종섭 액정표시장치의 게이트 라인 형성방법
JP2007311429A (ja) * 2006-05-16 2007-11-29 Nippon Foil Mfg Co Ltd フレキシブルプリント配線板の製造方法
CN111556661A (zh) * 2020-05-22 2020-08-18 广州冰钫商贸有限公司 一种pcb板蚀刻机

Cited By (4)

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CN111556661B (zh) * 2020-05-22 2021-04-23 广州冰钫商贸有限公司 一种pcb板蚀刻机

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