JPH09321019A - 金属薄膜のテーパーエッチング方法および紫外線照射装置並びにこれを用いて製造した液晶表示装置 - Google Patents

金属薄膜のテーパーエッチング方法および紫外線照射装置並びにこれを用いて製造した液晶表示装置

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JPH09321019A
JPH09321019A JP8139297A JP13929796A JPH09321019A JP H09321019 A JPH09321019 A JP H09321019A JP 8139297 A JP8139297 A JP 8139297A JP 13929796 A JP13929796 A JP 13929796A JP H09321019 A JPH09321019 A JP H09321019A
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JP
Japan
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substrate
thin film
ultraviolet irradiation
metal thin
taper angle
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JP8139297A
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English (en)
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Hideaki Otsuki
英明 大槻
Taro Maejima
太郎 前島
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Advanced Display Inc
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Advanced Display Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 金属薄膜のエッチング端面のテーパー角度を
基板内で均一にすると共に、簡易かつ高精度に制御でき
る金属薄膜のテーパーエッチング方法を提供すると共
に、クロム膜によるゲート電極のエッチング端面のテー
パー角度を制御することにより、高歩留り、かつ信頼性
の高い液晶表示装置を提供する。 【解決手段】 クロム膜2が形成された基板1を、搬送
ローラー6により紫外線照射装置3内の加熱プレート4
上に搬送し、所望するテーパー角度との関係において予
め決定された条件で基板加熱、および紫外線照射ランプ
5による紫外線照射を行い、次にフェノールノボラック
樹脂を主鎖とするフォトレジストにより形成されたレジ
ストパターン用いて硝酸濃度が2モル/リットル以上で
あるクロムエッチング液によりエッチングを行い、クロ
ム膜2のエッチング端面にテーパー形状を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば液晶表示
装置等を製造する際に用いられる金属薄膜のテーパーエ
ッチング方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】TFT型液晶表示装置のゲート電極に
は、高融点であると共に、加工性がよい等の理由から、
一般的にクロムが用いられている。また、図5に示すよ
うに、上層である絶縁膜7aの被覆性を向上させるた
め、クロム膜2によるゲート電極のエッチング端面はテ
ーパー形状に形成されている。図5において、1は基
板、2はクロム膜、7aは絶縁膜である。図6は例えば
特開平1ー86524号公報に示された従来のクロム膜
のテーパーエッチング方法を示す工程図であり、図にお
いて、1は基板、2はクロム膜、14はレジストパター
ン、15はエッチング液である。まず図6−aに示すよ
うに、基板1上にスパッタ法あるいはめっき法により形
成されたクロム膜2に、所定の工程でフェノールノボラ
ック樹脂を主鎖とするフォトレジストによりレジストパ
ターン14を形成する。次に図6ーbに示すように、レ
ジストパターン14が形成された基板1を硝酸の濃度が
2モル/リットル以上であるエッチング液15に浸漬す
ることにより、レジストパターン14はエッチング液1
5中の硝酸により端部から徐々に剥離される。一方クロ
ム膜2はエッチング液15中の酸化剤により被膜表面か
ら等方的に酸化され、イオンとなって溶出しエッチング
が進行する。レジストパターン14の剥離とクロム膜2
のエッチングが同時かつ連続的に進行するため、図6ー
cに示すようにクロム膜2のエッチング端面はテーパー
形状となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来の金属薄膜のテー
パーエッチング方法は以上のように構成されているの
で、テーパーの角度を変更したいときには、エッチング
液15中の硝酸濃度を変更しなければならず、作業性が
悪く、コスト高となり、さらに、クロム膜2の表面は、
成膜後の経時変化により不均一な状態にあるため、テー
パー角度が基板内で不均一となり、配線抵抗が大きくな
ることに起因する輝度傾斜が生じるなど問題があった。
また、TFT基板においては、クロム膜2によるゲート
電極のエッチング端面のテーパー角度が大きくなること
により、段差部での上層の被覆性の悪化による絶縁層の
耐圧低下や断線等の不良が生じるなど問題があった。
【0004】この発明は、上記のような問題を解決する
ためになされたもので、エッチング端面のテーパー角度
を基板内で均一にすると共に、簡易かつ高精度に制御で
きる金属薄膜のテーパーエッチング方法を提供すること
を目的とする。また、ゲート電極のエッチング端面のテ
ーパー角度を制御することにより、高歩留り、かつ信頼
性の高い液晶表示装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる金属薄
膜のテーパーエッチング方法は、基板上に金属薄膜を形
成する工程と、金属薄膜が形成された基板を加熱した状
態で紫外線を照射する工程と、金属薄膜上にレジストパ
ターンを形成する工程と、レジストパターンが形成され
た基板をエッチングする工程と、レジストパターンを剥
離する工程を含むものである。また、紫外線照射量を調
整することにより金属薄膜のテーパー角度を制御するも
のである。また、紫外線照射時の基板加熱温度を調整す
ることにより金属薄膜のテーパー角度を制御するもので
ある。さらに、紫外線照射量と紫外線照射時の基板加熱
温度を同時に調整することにより金属薄膜のテーパー角
度を調整するものである。
【0006】また、紫外線照射装置は、温度調整可能な
基板加熱プレートと、基板加熱プレートに基板を搬入お
よび搬出する搬送ローラーと、基板加熱プレートの上方
に設けられた紫外線照射量が調整可能な紫外線照射ラン
プを備えたものである。また、紫外線照射装置は、搬送
ローラーの回転数を変えることにより、あるいは基板を
紫外線照射ランプの下で任意の時間停止することによっ
て、紫外線照射量を調整することができるものである。
また、液晶表示装置は、透明絶縁性基板と、透明絶縁性
基板を加熱すると共に紫外線照射して透明絶縁性基板上
に形成したゲート配線を有するゲート電極と、ゲート電
極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層と、半
導体層と共に半導体素子を構成する一対の電極と、透明
絶縁性基板と共に液晶材料を挟持する対向電極を有する
対向基板を備えたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.以下、この発明の一実施の形態である金
属薄膜のテーパーエッチング方法を図について説明す
る。図1はこの発明の金属薄膜(本実施の形態ではクロ
ム薄膜)のテーパーエッチングにおけるテーパー角度を
制御するための紫外線照射装置の断面図であり、図にお
いて、1は基板、2はクロム膜、3は紫外線照射装置、
4は紫外線照射装置3の下部にある基板1を加熱する加
熱プレート、5は紫外線照射ランプ、6は搬送ローラー
である。図2は紫外線照射装置における基板加熱温度と
テーパー角度の関係を示す図、図3は紫外線照射装置に
おける紫外線照射量とテーパー角度の関係を示す図であ
る。
【0008】まず、金属薄膜をフォトレジストを用いて
エッチングする場合、金属薄膜とフォトレジストの密着
力が大きいほどエッチング液中でフォトレジストが剥が
れにくくなりエッチング端面のテーパー角度は大きくな
る傾向にある。また、フォトレジスト形成前の金属薄膜
への紫外線照射量や紫外線照射時の基板加熱温度を調整
することにより、金属薄膜とフォトレジストの密着力を
調整することができる。このことから、図2に示すよう
に、基板加熱温度を高くする(90゜C〜150゜C)
ことによりクロム膜のエッチング端面のテーパー角度は
直線的に大きく(約15度〜20度)なり、また図3に
示すように、紫外線照射量を大きくする(1J〜5J)
ことによりクロム膜のエッチング端面のテーパー角度は
直線的に大きく(約10度〜30度)なるという結果が
得られる。
【0009】次に本実施の形態によるクロム膜2のテー
パーエッチング工程について説明する。まずスパッタ法
あるいはめっき法によりクロム膜2が形成された基板1
を、搬送ローラー6により紫外線照射装置3内の加熱プ
レート4上に搬送し、基板加熱、および紫外線照射ラン
プ5による紫外線照射を行う。このときの基板加熱温
度、あるいは紫外線照射量は、所望するテーパー角度と
の関係において予め設定しておく。次にフェノールノボ
ラック樹脂を主鎖とするフォトレジストを所定の工程に
従い塗布、プレベーク、露光、現像、ポストベークする
ことによりレジストパターンを形成する。クロム膜2お
よびフォトレジストパターンが形成された基板1を硝酸
の濃度が2モル/リットル以上であるクロムエッチング
液を用いてディップ法あるいはスプレー法等によりエッ
チングを行い、クロム膜2のエッチング端面にテーパー
を形成する。その後フォトレジストを剥離する。
【0010】この発明によれば、クロム膜2のエッチン
グ端面のテーパー角度を、クロム膜2への紫外線照射量
あるいは紫外線照射時の基板加熱温度を調整することに
より、簡易かつ高精度に制御でき、また紫外線照射によ
りクロム膜2の表面状態が均一となるためテーパー角度
の基板内均一性を向上させることができる。
【0011】実施の形態2.実施の形態1では、クロム
膜2のエッチング端面のテーパー角度を紫外線照射量あ
るいは紫外線照射時の基板加熱温度のいずれか一方を調
整することにより制御したが、紫外線照射量と紫外線照
射時の基板加熱温度の両方を同時に調整することによ
り、クロム膜2のエッチング端面のテーパー角度制御に
おいて一層の効果が得られる。
【0012】実施の形態3.図4はこの発明によるクロ
ム膜のテーパーエッチング方法を用いて形成したTFT
型液晶表示装置のTFT部分の断面図である。図におい
て、1aはガラス基板等の透明絶縁性基板、2aはクロ
ム膜よりなるゲート配線(ここでは図示していない)が
接続されているゲート電極、7はゲート電極2a上に形
成されたSiN等によるゲート絶縁膜、8はゲート電極
2a上にゲート絶縁膜7を介して設けられた半導体層、
9は半導体層8上に形成された第一の保護膜、10は第
一の保護膜9上に形成されたオーミックコンタクト層、
11、12は半導体層8と共に半導体素子を構成するソ
ース電極およびドレイン電極、13は半導体素子の近傍
に設けられた画素電極である。所定の工程でクロム膜2
aが形成された透明絶縁性基板1aを、実施の形態1と
同様の方法で処理することにより、エッチング端面のテ
ーパー角度が制御されたゲート電極2aが形成される。
【0013】この発明によれば、ゲート電極2aのエッ
チング端面のテーパー角度を高精度に制御することがで
きるので、ゲート絶縁膜7によるゲート電極2aに対す
る被覆性が改善されることにより、段差部における耐圧
低下や配線切れ等の不良発生を防止することができる。
また、ゲート配線抵抗が大きくなることによって発生す
る輝度傾斜不良を防止することができる。
【0014】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、金属
薄膜のエッチング端面のテーパー角度を、金属薄膜への
紫外線照射量あるいは紫外線照射時の基板加熱温度を調
整することにより、簡易かつ高精度に制御でき、また紫
外線照射により金属薄膜の表面状態が均一となるためテ
ーパー角度の基板内均一性を向上させることができる。
また、液晶表示装置においては、ゲート電極のエッチン
グ端面のテーパー角度を高精度に制御することができる
ので、上層の被覆性が改善されて段差部における耐圧低
下や配線切れおよびゲート配線抵抗が大きくなることに
起因する輝度傾斜等の不良発生が防止され、高歩留り、
かつ信頼性の高い液晶表示装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による紫外線照射装
置を示す断面図である。
【図2】 この発明の実施の形態1による基板加熱温度
とテーパー角度の関係を示す図である。
【図3】 この発明の実施の形態1による紫外線照射量
とテーパー角度の関係を示す図である。
【図4】 この発明の実施の形態3による液晶表示装置
のTFT部分を示す断面図である。
【図5】 従来のこの種金属薄膜のテーパー部分を示す
断面図である。
【図6】 従来の金属薄膜のテーパーエッチング工程を
示す断面図である。
【符号の説明】
1 基板、1a ガラス基板等の透明絶縁性基板、2
クロム膜、2a ゲート電極、3 紫外線照射装置、4
加熱プレート、5 紫外線照射ランプ、6 搬送ロー
ラー、7 ゲート絶縁膜、7a 絶縁膜、8 半導体
層、9 第一の保護膜、10 オーミックコンタクト
層、11 ソース電極、12 ドレイン電極、13 画
素電極、14 フォトレジスト、15 エッチング液。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 21/336 H01L 29/78 617K 627F

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に金属薄膜を形成する工程、上記
    金属薄膜が形成された基板を加熱した状態で紫外線を照
    射する工程、上記金属薄膜上にレジストパターンを形成
    する工程、上記レジストパターンが形成された基板をエ
    ッチングする工程、上記レジストパターンを剥離する工
    程を含むことを特徴とする金属薄膜のテーパーエッチン
    グ方法。
  2. 【請求項2】 紫外線照射量を調整することにより金属
    薄膜のテーパー角度を制御することを特徴とする請求項
    1記載の金属薄膜のテーパーエッチング方法。
  3. 【請求項3】 紫外線照射時の基板加熱温度を調整する
    ことにより金属薄膜のテーパー角度を制御することを特
    徴とする請求項1または請求項2記載の金属薄膜のテー
    パーエッチング方法。
  4. 【請求項4】 紫外線照射量と紫外線照射時の基板加熱
    温度を同時に調整することにより金属薄膜のテーパー角
    度を調整することを特徴とする請求項1〜3のいずれか
    一項記載の金属薄膜のテーパーエッチング方法。
  5. 【請求項5】 温度調整可能な基板加熱プレート、上記
    基板加熱プレートに基板を搬入および搬出する搬送ロー
    ラー、上記基板加熱プレートの上方に設けられた紫外線
    照射量が調整可能な紫外線照射ランプを備えたことを特
    徴とする紫外線照射装置。
  6. 【請求項6】 搬送ローラーは、基板の搬送速度が調整
    可能であることを特徴とする請求項5記載の紫外線照射
    装置。
  7. 【請求項7】 搬送ローラーは、基板が紫外線照射ラン
    プの下で任意の時間停止することができるよう構成され
    ていることを特徴とする請求項5または請求項6記載の
    紫外線照射装置。
  8. 【請求項8】 透明絶縁性基板、この透明絶縁性基板を
    加熱すると共に紫外線照射して上記透明絶縁性基板上に
    形成したゲート配線を有するゲート電極、このゲート電
    極上にゲート絶縁膜を介して設けられた半導体層、この
    半導体層と共に半導体素子を構成する一対の電極、上記
    透明絶縁性基板と共に液晶材料を挟持する対向電極を有
    する対向基板を備えたことを特徴とする液晶表示装置。
JP8139297A 1996-05-31 1996-05-31 金属薄膜のテーパーエッチング方法および紫外線照射装置並びにこれを用いて製造した液晶表示装置 Pending JPH09321019A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100462819C (zh) * 2006-09-11 2009-02-18 北京京东方光电科技有限公司 一种摩擦装置及其用途

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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