JPH0627476A - 液晶パネル電極の形成方法 - Google Patents

液晶パネル電極の形成方法

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JPH0627476A
JPH0627476A JP14697991A JP14697991A JPH0627476A JP H0627476 A JPH0627476 A JP H0627476A JP 14697991 A JP14697991 A JP 14697991A JP 14697991 A JP14697991 A JP 14697991A JP H0627476 A JPH0627476 A JP H0627476A
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JP
Japan
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plasma
electrode film
film
liquid crystal
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JP14697991A
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English (en)
Inventor
Tadashi Nemoto
忠志 根本
Nobuyuki Yoshimoto
信行 好本
Yoshikazu Kondo
嘉一 近藤
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Toyo Kohan Co Ltd
Original Assignee
Toyo Kohan Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 液晶パネル電極の形成方法において、電極膜
と基板との間に中間層を形成させることなくパターニン
グ性を改善する。 【構成】 磁場を印加した基板を1X10−3〜1X1
−1Torr下でプラズマに曝し、プラズマエッチン
グしたのち電極膜を形成する。あるいは基板を紫外線に
照射したのちまたは、同時に磁場を印加した基板を1X
10−3〜1X10−1Torr下でプラズマに曝し、
プラズマエッチングしたのち電極膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶パネル電極のスパ
ッタ膜形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】液晶パネルの電極膜である透明導電膜と
しての酸化すずを含む酸化インジウム(以下ITO)膜
を形成する方法としてスパッタリング法が採用され、比
較的低温で膜形成が可能のためカラー液晶パネルのカラ
ーフィルター上の電極膜形成が可能となり従来の蒸着法
に替わって広く採用されようとしている。スパッタリン
グによって形成されたITO膜の電極のパターニング工
程でのエッチングが不均一となり、均一な電極膜の微細
パターンの形成が困難であった。
【0003】この問題を解決するために、ITOと基板
との間にSiOの無機絶縁膜あるいは、無機絶縁膜と
有機膜とからなる中間層を形成させてカラー液晶パネル
のカラーフィルター上の電極膜のパターニング性能を改
善する方法として特開昭62−153826および特開
昭63−44627に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この中間層形成は、電
極膜形成プロセスを煩雑にし生産性および経済性を低下
させる。中間層としての無機絶縁膜および電極膜形成を
スパッタリングで連続的に行うこことができるものの絶
縁膜は膜形成の制御の容易な直流方式では成膜ができず
高周波方式でスパッタリングする必要があり、プロセス
が煩雑となる。さらに電極膜の形成には、基板の温度に
より膜質すなわち膜の電気的、光学的性質が決定される
ため加熱温度の管理が重要となるが、中間層、電極膜の
二層を形成すると、最初の中間層形成における基板加熱
温度が電極膜形成温度より低いと中間層に封じ込まれた
カラーフイルター中の不揮発成分のガス化による欠陥発
生を引き起こす。このため二層を連続的に成膜するのに
基板加熱サイクルの制御が煩雑となる。
【0005】さらに、透明性のすぐれたSiOがこの
中間膜に採用されているもののこの膜のスパッタリング
による成膜速度は電極膜のITOの1/10以下と遅く
生産性を損なっている。また、電極膜のエッチング幅を
μmオーダーとしたパターンの微細化に対しても十分対
応できないのが現状である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、電極膜として
のITO膜を形成を行う前に磁場を印加した基板を1×
10−3〜1×10−1Torrの真空下でプラズマに
曝しプラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜
を形成することを特徴とし、中間膜の形成なしにパター
ニング性能を向上させる。
【0007】さらに、電極膜を形成する前に紫外線を照
射し、ひきつづき磁場を印加した基板を1×10−3
1×10−1Torrの真空下でプラズマに曝しプラズ
マエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜を形成し中
間層なしにパターニング性能を向上させる。また、電極
膜を形成する前に、紫外線照射と同時にプラズマエッチ
ングを1×10−3〜1×10−1Torr下で行った
のち基板を加熱し、電極膜を形成し中間層なしにパター
ニング性能を向上させる。
【0008】プラズマエッチングは、基板をプラズマ中
に曝し荷電粒子でたたきnmオーダーの表層をエッチン
グまたはアッシングを行う。プラズマ形成のためののガ
スとして、経済性および基板への損傷の抑制からAr、
およびOが適し、またこれらの2種以上が適して
いる。
【0009】プラズマ形成のためのガス圧力として1×
10−3Torr以上でないとエッチング効果が得られ
なく、また1×10−1Torr以下でないと電極膜と
基板との間の密着性が得られず電極膜のパターニング性
を向上させることができない。
【0010】磁場は、プラズマエッチングを効果的に行
うためプラズマを基板表面に集中させ基板以外の真空槽
等にプラズマの形成を避けることにより短時間にエッチ
ングを行い、電極膜を高速に形成させることができる。
磁場印加の方法は永久磁石および電磁石を用い、種々の
磁極N、Sの組み合わせが可能であるが、基板をキヤリ
ヤー上に載せ搬送するスパッタリングを採用する場合基
板に対し水平方向にN、Sを配置することが好ましい。
磁場強度として200Gaus以上印加する。永久磁石
としてフェライトあるいは希土類磁石を用いることがで
きる。
【0011】プラズマ電源としては、高周波電源を用
い,周波数13.56MHzを用いることができる。プ
ラズマ電力として基板に対し0.05W/cm以上が
好ましい。
【0012】カラーフイルター基板は製造工程中レジス
トで汚染され、この上に電極膜を形成すると電極膜とカ
ラーフイルターとの間の密着性が悪く電極膜のパターニ
ング工程でエッチングが不均一となり、均一な線幅の電
極ができなくなる。レジスト等の有機質の汚染物の除去
に対し、プラズマエッチングは有効であるが、紫外線照
射はより効果がある。
【0013】紫外線源として水銀灯が用いられ,O
,N,またはArを供給し基板に紫外線を照射す
る。大気圧下で紫外線照射を行う場合はプラズマエッチ
ング前で行い、プラズマエッチングと紫外線照射を同時
に行う場合は、ガス圧力を真空度1×10−3〜1×1
−1Torrに制御する。紫外線照射して次のプラズ
マエッチングまで大気中に10分以上放置すると、電極
膜のパターニング性能の向上に効果が薄れるのでできる
だけ早く次工程に基板を移送する連続式装置が好まし
い。
【0014】
【実施例1】図1は、本発明の実施例1の説明図であっ
て、1は基板をセットする仕込室、2は紫外線源となる
水銀ランプ、3は隣りの真空槽を開放したとき他槽の真
空を維持するための仕切弁、4はプラズマ室、5はアノ
ード電極、6はシースヒーター、7はスパッタリング
室、8は基板加熱装置、9はスパッタカソード、10は
ガス供給および制御装置、11はクライオポンプ、12
は粗引き用油回転ポンプ、13は基板取り出し室、14
はガス排気弁である。
【0015】まず厚み1.1mm、一辺300mmの正
方形のガラス基板のカラーフィルターを仕込室1中の基
板搬送のためのキヤリヤーに設置し、仕込室1を1X1
−6Torrまで油回転ポンプ12とクライオポンプ
11で真空引きする。予め真空度2X10−6Torr
のプラズマ室4に仕切弁3を開けて搬送用ガイドロール
により送り、仕切弁3を閉じArガスをガス供給および
制御装置10より送りプラズマ室を3X10−2Tor
rとし、基板とアノード電極5との間に13.56MH
zの高周波電源を用い、0.2KWの電力で1分間印加
し、基板をプラズマ下に曝し、プラズマエッチングし
た。シースヒーターにより基板は100℃まで達した。
【0016】次に予め2×10−6Torrまで真空に
引かれたスパッタリング室に送り込み基板を遠赤外線加
熱装置により180℃とし、ガス供給および制御装置1
0よりOガスが0.1体積%となるようにOガスと
Arガスを送り、スパッタリング室を3.2×10−2
Torrのガス圧力に調節した。つづいて短辺250m
m、長辺450mmの焼結ITOターゲットをバッキン
グプレートに接合し、短辺側を基板の搬送方向と平行に
設置したカソードを陰極としてマグネトロンスパッタリ
ングを行い基板に350nmの厚みのITO電極膜を形
成した。基板取り出し室13に送り、取り出し室を大気
にし電極膜を形成した基板を着脱した。
【0017】
【実施例2】実施例1と同様の基板を用い、仕込室に設
置し、流量1l/minのOガスをガス供給および制
御装置10より送り、出力500Wの水銀灯を用い基板
に1分間照射した。次に、仕込室を2×10−6Tor
rに真空引きし、仕切弁3を開き、めOガスをガス供
給装置10とガス排気弁14とで3×10−3Torr
の真空度に設定されたプラズマ室に送り基板とアノード
電極に13.56MHzの高周波電源により1KWの電
力で30秒間印加し、プラズマエッチングした。基板は
シースヒーターにより120℃に達した。
【0018】次に、実施例1と同様に基板をスパッタリ
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
【0019】
【実施例3】実施例1と同様の基板を用い、基板を仕込
室1に設置し、仕込室を実施例1と同様にプラズマ室4
に送り込み、プラズマ室へOガスをガス供給および制
御装置11より送り真空度8×10−3Torrとし、
プラズマ室に設置した出力1KWの水銀ランプを用い基
板に紫外線を照射すると同時に、基板とアノード電極と
の間に13.56MHzの高周波電源を用い、0.5K
Wの電力で20秒間印加し、プラズマエッチングした。
【0020】次に、実施例1と同様に基板をスパッタリ
ング室7に送りITO電極膜を形成し、基板を取り出し
室13より着脱した。
【0021】
【比較例1】実施例1と同様の基板を用い、スパッタリ
ング室7の二つのカソードの一方をSiOターゲッ
ト、他方をITOターゲットとし、実施例1と同様のガ
スを用いガス圧力とし、まずスパッタリング室に送られ
た基板は実施例1と同様に加熱され、続いて高周波電源
によりSiOターゲットを放電し20nmの酸化シリ
コン膜を形成した。実施例1と同様の基板温度を維持さ
せるためにさらに基板加熱装置8で加熱し、実施例1と
同様にITO膜を形成した。
【0022】実施例1〜3および比較例1のITO電極
膜を形成したカラーフィルター付きガラス基板について
市販のポジティブレジストを用い、膜厚1.5μm塗布
し、露光、現像を行い、濃HCl:濃HNO:H
=1:0.1:1(体積比)のエッチング液を用い50
℃、10分でエッチングを行った。最後にアセトンでレ
ジストを剥離し、電極膜のパターンを形成した。エッチ
ング幅12μmとし電極膜の幅150μmの等間隔にス
トライブ状のパターンを形成させる一辺150mmの正
方形のフォトマスクを用いた。図2はパターニング後の
エッチング状態を示す拡大図で、15はエッチング面、
16がITO電極面で17はエッチングの不均一性を示
し、この17の不均一性を走査電子顕微鏡写真で400
0倍に拡大して評価した。1試料につき20点測定し最
大不均一幅を求め、形成したパターンのエッチングの切
れを評価した
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】表1に示すように、本発明の方法によれ
ば、電極膜形成前に中間層として酸化シリコン等の無機
絶縁膜を形成させることなしに、ガラス基板、カラーフ
ィルター付きガラス基板およびプラスチックス基板上の
パターニング性能が改善されさらに中間層形成により応
力が増加し、カラーフィルター中にクラックが発生する
という支障も解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法による液晶パネル電極形成の説明図
である。
【図2】液晶パネル電極膜のパターニングの評価方法の
説明図である。
【符号の説明】
1 仕込室 2 水銀ランプ 3 仕切弁 4 プラズマ室 5 アノード電極 6 シースヒーター 7 スパッタリング室 8 基板加熱装置 9 スパッタリングカソード 10 ガス供給および制御装置 11 クライオポンプ 12 粗引き用油回転ポンプ 13 基板取り出し室 14 ガス排気弁 15 エッチング幅 16 電極膜 17 最大エッチング不均一幅

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 液晶パネル電極の形成方法において、磁
    場を印加した基板を1×10−3〜1×10−1Tor
    r下でプラズマに曝し、プラズマエッチングしたのち基
    板を加熱し、電極膜を形成することを特徴とする液晶パ
    ネル電極の形成方法。
  2. 【請求項2】 液晶パネル電極の形成方法において、基
    板に紫外線を照射して、引き続き磁場を印加した基板を
    1×10−3〜1×10−1Torr下でプラズマに曝
    し、プラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜
    を形成することを特徴とする液晶パネル電極の形成方
    法。
  3. 【請求項3】液晶パネル電極の形成方法において、基板
    に紫外線を照射すると同時に磁場を印加した基板を1×
    10−3〜1×10−1Torr下でプラズマに曝し、
    プラズマエッチングしたのち基板を加熱し、電極膜を形
    成することを特徴とする液晶パネル電極の形成方法。
JP14697991A 1991-04-03 1991-04-03 液晶パネル電極の形成方法 Pending JPH0627476A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010069715A (ko) * 2001-04-30 2001-07-25 조육형 플라스틱 필름의 연속 표면 개질장치
JP2006344542A (ja) * 2005-06-10 2006-12-21 Toppan Printing Co Ltd 透明導電性の薄膜形成方法及びその薄膜形成装置

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Legal Events

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Effective date: 19971104