JPH07166378A - Ｉｔｏのエッチング方法 - Google Patents
Ｉｔｏのエッチング方法Info
- Publication number
- JPH07166378A JPH07166378A JP30887793A JP30887793A JPH07166378A JP H07166378 A JPH07166378 A JP H07166378A JP 30887793 A JP30887793 A JP 30887793A JP 30887793 A JP30887793 A JP 30887793A JP H07166378 A JPH07166378 A JP H07166378A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- ito
- ion source
- ion
- ion beam
- Prior art date
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- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Drying Of Semiconductors (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、ＴＦＴ液晶ディスプレイの透明電極
に使用されるＩＴＯ薄膜の高速で高精度な加工方法を提
供することを目的としている。 【構成】メタノール（ＣＨ3ＯＨ）をイオン源２に導入
し、得られた出力イオンビームをＩＴＯ薄膜を成膜した
ガラス基板の試料４に照射し、加工する。 【効果】本発明によれば、ＩＴＯのエッチング速度とし
て、従来の３〜１０倍の高速加工が可能になると共に、
下地のガラス基板やレジストのダメージが少なく、高精
度な加工ができる。
に使用されるＩＴＯ薄膜の高速で高精度な加工方法を提
供することを目的としている。 【構成】メタノール（ＣＨ3ＯＨ）をイオン源２に導入
し、得られた出力イオンビームをＩＴＯ薄膜を成膜した
ガラス基板の試料４に照射し、加工する。 【効果】本発明によれば、ＩＴＯのエッチング速度とし
て、従来の３〜１０倍の高速加工が可能になると共に、
下地のガラス基板やレジストのダメージが少なく、高精
度な加工ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はＩＴＯ(indium tin oxid
e)のエッチング方法に係り、特に、ＴＦＴ液晶ディスプ
レイの透明電極に使用される薄膜のパターン加工とし
て、加工後のＩＴＯの再付着が少なく、ガラス基板の加
工も少ない反応性のイオンビームを利用したＩＴＯのエ
ッチング方法に関する。
e)のエッチング方法に係り、特に、ＴＦＴ液晶ディスプ
レイの透明電極に使用される薄膜のパターン加工とし
て、加工後のＩＴＯの再付着が少なく、ガラス基板の加
工も少ない反応性のイオンビームを利用したＩＴＯのエ
ッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】エッチングガスを利用する従来のドライ
プロセスとして、ＩＴＯ薄膜のパターン加工に利用され
る加工方法は、ＲＩＥ(reactive ion etching)と呼ば
れ、２枚の平行平板電極の片側の電極に被加工基板を置
き、２枚の前記平行平板電極間に高周波電界を印加し、
エッチングガスのプラズマを作り、プラズマ中の活性種
とイオンのエネルギーでＩＴＯ薄膜をエッチングしてい
た。
プロセスとして、ＩＴＯ薄膜のパターン加工に利用され
る加工方法は、ＲＩＥ(reactive ion etching)と呼ば
れ、２枚の平行平板電極の片側の電極に被加工基板を置
き、２枚の前記平行平板電極間に高周波電界を印加し、
エッチングガスのプラズマを作り、プラズマ中の活性種
とイオンのエネルギーでＩＴＯ薄膜をエッチングしてい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術は、エッ
チング速度が小さく、レジストやガラスに対するＩＴＯ
薄膜のエッチング速度の比率（選択比）が小さい問題が
あった。
チング速度が小さく、レジストやガラスに対するＩＴＯ
薄膜のエッチング速度の比率（選択比）が小さい問題が
あった。
【０００４】本発明の目的は、エッチング速度が大き
く、かつ、レジストやガラスに対する選択比を十分に大
きくとれる反応性イオンビームを利用したＩＴＯ薄膜の
エッチング方法を提供することである。
く、かつ、レジストやガラスに対する選択比を十分に大
きくとれる反応性イオンビームを利用したＩＴＯ薄膜の
エッチング方法を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的は、イオンビー
ムでエッチングすることにより、被加工基板近傍でのガ
ス圧が上記のＲＩＥの１／１０〜１／１００と低ガス圧
であり、反応生成ガスを高速で除去すること、また、イ
オンビームとしては、ＩＴＯと反応生成ガスを作るアル
コール類、特にメタノールガスをイオンビーム生成の原
料ガスとして用いることにより達成される。
ムでエッチングすることにより、被加工基板近傍でのガ
ス圧が上記のＲＩＥの１／１０〜１／１００と低ガス圧
であり、反応生成ガスを高速で除去すること、また、イ
オンビームとしては、ＩＴＯと反応生成ガスを作るアル
コール類、特にメタノールガスをイオンビーム生成の原
料ガスとして用いることにより達成される。
【０００６】
【作用】ＩＴＯは、インジウム（Ｉｎ）の酸化物とスズ
（Ｓｎ）の酸化物の混合物である。メタノール(ＣＨ3Ｏ
Ｈ）を原料ガスとするイオン源からの生成物としては、
Ｃ，Ｈ，Ｏの各原子及びＣＨ3 等の分子状のイオンが、
電界で加速されイオンビームあるいは途中で中性化した
高速の中性粒子ビームとして、被加工基板に衝突する。
（Ｓｎ）の酸化物の混合物である。メタノール(ＣＨ3Ｏ
Ｈ）を原料ガスとするイオン源からの生成物としては、
Ｃ，Ｈ，Ｏの各原子及びＣＨ3 等の分子状のイオンが、
電界で加速されイオンビームあるいは途中で中性化した
高速の中性粒子ビームとして、被加工基板に衝突する。
【０００７】ここで、Ｃ，Ｈ，Ｏの化合物ガスであれ
ば、メタノールと同様な効果を期待できる。例えば、ブ
チルアセテート（ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2)3ＣＨ3）とＨ2の
混合ガスにより、ＩＴＯに対しメタノールと同程度のエ
ッチング速度が得られている。
ば、メタノールと同様な効果を期待できる。例えば、ブ
チルアセテート（ＣＨ3ＣＯＯ（ＣＨ2)3ＣＨ3）とＨ2の
混合ガスにより、ＩＴＯに対しメタノールと同程度のエ
ッチング速度が得られている。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１により説明す
る。図１は、イオンビームエッチング装置の概略を示し
たものである。
る。図１は、イオンビームエッチング装置の概略を示し
たものである。
【０００９】該図において、真空容器１は、内容積５０
０×５００×８００mm3 であり、図示しないターボ分子
ポンプで排気される。イオン源２はマイクロ波イオン源
を使用した。マイクロ波イオン源２は、マイクロ波放電
室１１とプラズマ拡張室１２とイオン引出し電極１３で
構成され、２.４５ＧＨｚ のマイクロ波をマイクロ波放
電室１１に導入し、外部に設けたソレノイドコイル１４
を利用して、８５０〜９００ガウスの磁界を、マイクロ
波放電室１１に作り、マイクロ波による放電を発生させ
る。
０×５００×８００mm3 であり、図示しないターボ分子
ポンプで排気される。イオン源２はマイクロ波イオン源
を使用した。マイクロ波イオン源２は、マイクロ波放電
室１１とプラズマ拡張室１２とイオン引出し電極１３で
構成され、２.４５ＧＨｚ のマイクロ波をマイクロ波放
電室１１に導入し、外部に設けたソレノイドコイル１４
を利用して、８５０〜９００ガウスの磁界を、マイクロ
波放電室１１に作り、マイクロ波による放電を発生させ
る。
【００１０】プラズマ拡張室１２は、外周部分に多数の
永久磁石１５を設け、磁極は円筒の中心に向け、かつ隣
接する磁石の極性が逆になるように設けている。マイク
ロ波放電室１１で生成したプラズマをプラズマ拡張室１
２で拡大した後に、多数の小穴を持ったイオン引出し電
極１３の電界でイオンビームを引出す。
永久磁石１５を設け、磁極は円筒の中心に向け、かつ隣
接する磁石の極性が逆になるように設けている。マイク
ロ波放電室１１で生成したプラズマをプラズマ拡張室１
２で拡大した後に、多数の小穴を持ったイオン引出し電
極１３の電界でイオンビームを引出す。
【００１１】基板ホルダ３は、自転及び傾斜（０〜９０
゜）が可能であり、イオン引出し電極１３から３００mm
の位置に配置されている。試料４は、裏面にグリースを
塗布して、水冷した基板ホルダ３に固定した。基板ホル
ダ３の前面にはイオンビームの電流モニタを兼ねるシャ
ッタ５が設けられている。イオンビームの中性化には、
タングステンフィラメント６を加熱し、電子を供給し
た。また、試料４の位置での電流密度の測定には、試料
４の前面５０mmの位置に置いたファラデーカップ７を用
いた。
゜）が可能であり、イオン引出し電極１３から３００mm
の位置に配置されている。試料４は、裏面にグリースを
塗布して、水冷した基板ホルダ３に固定した。基板ホル
ダ３の前面にはイオンビームの電流モニタを兼ねるシャ
ッタ５が設けられている。イオンビームの中性化には、
タングステンフィラメント６を加熱し、電子を供給し
た。また、試料４の位置での電流密度の測定には、試料
４の前面５０mmの位置に置いたファラデーカップ７を用
いた。
【００１２】エッチングは、４種類の試料を同時に基板
ホルダ３に取り付けて行い、エッチングレートは、試料
の一部をポリイミドテープでマスクしてエッチングした
後に、これをはがしてエッチング段差を測定した。試料
の作成条件をまとめて表１に示した。得られた結果を表
２にまとめた。また、ＩＴＯ薄膜上にレジストパターン
を焼き付けて、パターン加工を行った結果、レジスト側
壁への再付着がほとんど見られない良質な加工を行うこ
とができた。
ホルダ３に取り付けて行い、エッチングレートは、試料
の一部をポリイミドテープでマスクしてエッチングした
後に、これをはがしてエッチング段差を測定した。試料
の作成条件をまとめて表１に示した。得られた結果を表
２にまとめた。また、ＩＴＯ薄膜上にレジストパターン
を焼き付けて、パターン加工を行った結果、レジスト側
壁への再付着がほとんど見られない良質な加工を行うこ
とができた。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【表２】
【００１５】本実施例によると、ＩＴＯのエッチングレ
ートとして６０ｎｍ／分、ＩＴＯに対する選択比とし
て、ガラス４，レジスト１.３ である。マイクロ波イオ
ン源を利用することによって、酸素イオンおよびラジカ
ルの生成により、レジストのエッチングもＩＴＯと同程
度の速度になっているため、レジストパターン側壁への
ＩＴＯの再付着を少なくし、加工不良を起こさない効果
がある。
ートとして６０ｎｍ／分、ＩＴＯに対する選択比とし
て、ガラス４，レジスト１.３ である。マイクロ波イオ
ン源を利用することによって、酸素イオンおよびラジカ
ルの生成により、レジストのエッチングもＩＴＯと同程
度の速度になっているため、レジストパターン側壁への
ＩＴＯの再付着を少なくし、加工不良を起こさない効果
がある。
【００１６】本発明の第２の実施例を図２により説明す
る。図２は、図１のイオン源２のマイクロ波イオン源の
替わりに、タングステンフィラメントを熱陰極２３に用
い直流アーク放電でプラズマを作り、永久磁石２４の磁
界でプラズマを閉じ込めたバケット形イオン源２２を用
いたイオンビームエッチング装置である。
る。図２は、図１のイオン源２のマイクロ波イオン源の
替わりに、タングステンフィラメントを熱陰極２３に用
い直流アーク放電でプラズマを作り、永久磁石２４の磁
界でプラズマを閉じ込めたバケット形イオン源２２を用
いたイオンビームエッチング装置である。
【００１７】該図において、真空容器１をはじめとして
イオン源以外は、図１と同じであり、説明は省略する。
エッチングレートの測定に使用した試料も表１と同一の
ものを使用した。得られた結果を表３に示す。
イオン源以外は、図１と同じであり、説明は省略する。
エッチングレートの測定に使用した試料も表１と同一の
ものを使用した。得られた結果を表３に示す。
【００１８】
【表３】
【００１９】本実施例によると、マイクロ波イオン源に
比較し酸素イオン及びラジカルの生成が少なくレジスト
のエッチング速度も遅くなった結果、ＩＴＯのエッチン
グレートとして１２０ｎｍ／分、ＩＴＯに対する選択比
として、ガラス４.８ ，レジスト３.４ を得た。すなわ
ち、ＩＴＯのエッチング速度がガラスやレジストより３
〜５倍速いことから、レジストパターンの厚みを薄く
し、高精度のパターン加工ができる効果がある。また、
ＩＴＯのエッチング速度が大きいので、短時間でエッチ
ングを終わらせることができる効果もある。
比較し酸素イオン及びラジカルの生成が少なくレジスト
のエッチング速度も遅くなった結果、ＩＴＯのエッチン
グレートとして１２０ｎｍ／分、ＩＴＯに対する選択比
として、ガラス４.８ ，レジスト３.４ を得た。すなわ
ち、ＩＴＯのエッチング速度がガラスやレジストより３
〜５倍速いことから、レジストパターンの厚みを薄く
し、高精度のパターン加工ができる効果がある。また、
ＩＴＯのエッチング速度が大きいので、短時間でエッチ
ングを終わらせることができる効果もある。
【００２０】イオンビームの加速電圧としては、２００
〜５０００Ｖ程度であり、ガラス基板への入熱を低く
し、ガラス基板を割らないためには、２００〜１２００
Ｖが適している。イオン源に導入するガスとしては、メ
タノール(ＣＨ3ＯＨ）が最も適しているが、アルゴン
(Ａｒ)，酸素(Ｏ2)，水素(Ｈ2)，エタノール(Ｃ2Ｈ5Ｏ
Ｈ)、メタン(ＣＨ4）のガスもメタノールと混合するか
単独で使用することもできる。一例として、表４にアル
ゴンを単独で使用したときの結果を示す。アルゴンガス
では、プラズマによる反応生成物がないので、装置を清
浄に保ち保守の頻度を少なくする効果がある。酸素や水
素は、レジストや反応生成物のエッチング速度の調整に
使用する。
〜５０００Ｖ程度であり、ガラス基板への入熱を低く
し、ガラス基板を割らないためには、２００〜１２００
Ｖが適している。イオン源に導入するガスとしては、メ
タノール(ＣＨ3ＯＨ）が最も適しているが、アルゴン
(Ａｒ)，酸素(Ｏ2)，水素(Ｈ2)，エタノール(Ｃ2Ｈ5Ｏ
Ｈ)、メタン(ＣＨ4）のガスもメタノールと混合するか
単独で使用することもできる。一例として、表４にアル
ゴンを単独で使用したときの結果を示す。アルゴンガス
では、プラズマによる反応生成物がないので、装置を清
浄に保ち保守の頻度を少なくする効果がある。酸素や水
素は、レジストや反応生成物のエッチング速度の調整に
使用する。
【００２１】
【表４】
【００２２】メタノールとアルゴンの混合ガスでは、表
２と表４あるいは表３と表４の値を平均したエッチング
速度及び選択比が得られた。従って、混合することによ
りエッチング速度と選択比を最適に調整できる効果があ
る。
２と表４あるいは表３と表４の値を平均したエッチング
速度及び選択比が得られた。従って、混合することによ
りエッチング速度と選択比を最適に調整できる効果があ
る。
【００２３】尚、ＴＦＴ液晶ディスプレイを製造する行
程に本発明を適用することによって、レジストの焼き付
けを行う行程数を低減し、製造行程を簡素化することが
できる。
程に本発明を適用することによって、レジストの焼き付
けを行う行程数を低減し、製造行程を簡素化することが
できる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、ＩＴＯの
エッチング速度として、従来の３〜１０倍と高速加工が
可能になると共に、下地のガラス基板への加工が少な
く、また、レジストへの再付着やダメージも少ないた
め、高速で高精度の加工ができる効果がある。
エッチング速度として、従来の３〜１０倍と高速加工が
可能になると共に、下地のガラス基板への加工が少な
く、また、レジストへの再付着やダメージも少ないた
め、高速で高精度の加工ができる効果がある。
【図１】本発明の一実施例のＩＴＯのエッチング方法を
行うイオンビームエッチング装置を示す縦断面図であ
る。
行うイオンビームエッチング装置を示す縦断面図であ
る。
【図２】本発明の他の実施例のＩＴＯのエッチング方法
を行うイオンビームエッチング装置を示す縦断面図であ
る。
を行うイオンビームエッチング装置を示す縦断面図であ
る。
１…真空容器、２…マイクロ波イオン源、３…基板ホル
ダ、４…試料、６…タングステンフィラメント、７…フ
ァラデーカップ、１１…マイクロ波放電室、１２…プラ
ズマ拡張室、１３…イオン引出し電極、１４…ソレノイ
ドコイル、１５，２４…永久磁石、２２…バケット形イ
オン源、２３…熱陰極。
ダ、４…試料、６…タングステンフィラメント、７…フ
ァラデーカップ、１１…マイクロ波放電室、１２…プラ
ズマ拡張室、１３…イオン引出し電極、１４…ソレノイ
ドコイル、１５，２４…永久磁石、２２…バケット形イ
オン源、２３…熱陰極。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中川 由岐夫 茨城県日立市国分町一丁目１番１号 株式 会社日立製作所国分工場内
Claims (7)
- 【請求項１】イオン源に炭素，水素，酸素で構成される
有機物のガスを導入し、出力イオンビームでエッチング
したことを特徴とするＩＴＯのエッチング方法。 - 【請求項２】イオン源にメタノールを導入し、出力イオ
ンビームでエッチングしたことを特徴とするＩＴＯのエ
ッチング方法。 - 【請求項３】請求項１または２記載のイオン源としてマ
イクロ波でプラズマを生成したマイクロ波イオン源を用
いたこと特徴とするＩＴＯのエッチング方法。 - 【請求項４】請求項１または２記載のイオン源として、
多数の永久磁石でプラズマを閉じ込めたバケット形イオ
ン源を用いたことを特徴とするＩＴＯのエッチング方
法。 - 【請求項５】イオン源にアルゴンガスを導入し、出力イ
オンビームでエッチングしたことを特徴とするＩＴＯの
エッチング方法。 - 【請求項６】イオン源に炭素，水素，酸素で構成される
有機物のガスとアルゴンガスを導入し、出力イオンビー
ムでエッチングしたことを特徴とするＩＴＯのエッチン
グ方法。 - 【請求項７】イオン源にメタノールガスとアルゴンガス
を導入し、出力イオンビームでエッチングしたことを特
徴とするＩＴＯのエッチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30887793A JPH07166378A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | Ｉｔｏのエッチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30887793A JPH07166378A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | Ｉｔｏのエッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07166378A true JPH07166378A (ja) | 1995-06-27 |
Family
ID=17986342
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30887793A Pending JPH07166378A (ja) | 1993-12-09 | 1993-12-09 | Ｉｔｏのエッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07166378A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100408137B1 (ko) * | 2001-11-26 | 2003-12-06 | 학교법인 성균관대학 | 중성빔을 이용한 층대층 식각장치 및 식각방법 |
| KR100801614B1 (ko) * | 2007-03-06 | 2008-02-11 | 성균관대학교산학협력단 | Ｈｅｍｔ 소자의 게이트 리세스 식각 방법 |
-
1993
- 1993-12-09 JP JP30887793A patent/JPH07166378A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100408137B1 (ko) * | 2001-11-26 | 2003-12-06 | 학교법인 성균관대학 | 중성빔을 이용한 층대층 식각장치 및 식각방법 |
| KR100801614B1 (ko) * | 2007-03-06 | 2008-02-11 | 성균관대학교산학협력단 | Ｈｅｍｔ 소자의 게이트 리세스 식각 방법 |
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