JPS62250686A - 透明電極基板の修正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は液晶ディスプレイ等の電極基板に用いられる透
明電極基板な製造する際に発生するパターン欠損欠陥の
修正方法に関するものである。

（従来の技術とその問題点） 液晶ディスプレイ等の各種ディスプレイの実用化が一般
化し、さらにその応用分野が拡大するにつれ、これらデ
ィスプレイ基板となる透明電極基板の需要が増大してい
る。ここで述べる透明電極基板とは、ガラス、石英等の
透明基材上にＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からな
る透明導電膜を電極パターン形状に配置したものである
。

この様な透明電極基板の製造工程は通常フォトリソグラ
フィ一工程が用いられる。即ち、透明導電膜を形成した
ガラス等の透明基材上にフォトレジストを塗布し、次に
フォトマスクを７ォトレジスト上に密着させ高圧水銀灯
等により露光、現儂処理を行ないフォトレジストパター
ンを形成する。

さらに化学エツチング法により透明導電膜露出部の除去
を行ない、その後フォトレジストパターンを剥離して透
明電極パターンを形成するものである。この様な工程に
於て製造される透明電極基板に生ずる欠陥は、大別して
パターン分離不良欠陥とパターン欠損欠陥に分けられる
。

このうちパターン分離不良欠陥は、第２図（ｂｌに示す
様に、例えば本来分離されるべきパターンが一部に於て
接続されている短絡部（７）であり、多くはフォトマス
ク上の汚れ、レジストパターン上の汚れ等に起因する。

この欠陥の修正はレーザーリペア法により比較的容易に
修正が可能である。

一方、パターン欠損欠陥は逆に第２図（ａｌ　Ｋ示す様
に、例えば形成すべきパターンの一部が欠損している断
線部（８）であり、フォトマスクパターンの欠損、レジ
ストパターンの欠損、レジストパターン中の異物等に起
因する。この欠陥の修正を行なうに際し、従来法に於て
は、再度全面ＫＩ　Ｔｏ膜を形成し、フォトリソグラフ
ィ一工程をくり返すと云う様な複雑な工程になるため、
修正に要するコストが高く又、歩留りも不良であり、欠
陥修正のメリットが非常に少ないものであった。従って
、パターン欠損欠陥の発生した透明電極基板は修正され
再利用を図るよりも修正不能品として廃棄されるのが通
常であった。

（発明の目的） 本発明は以上の様な従来法に存する欠点に鑑み、透明電
極基板製造の際に発生したパターン欠損欠陥修正の大幅
な簡略化を行ない、修正コストの低減を図り製品の歩留
り向上を得る方法に関するものである。

（問題点を解決する具体的手段） 本発明は、透明電極基板に発生したパターン欠損欠陥の
修正に際し基板温度１５０℃以下の低温で成膜する低温
スパッタリング法により成膜されたＩＴＯ膜の゛レーザ
ー照射による化学的性質の変化を利用し、フォトリング
ラフイ一工程を行なう事なく、パターン欠損欠陥部の修
正を容易に行なう方法に関するものである。さらに詳し
く述べれば低温スパッタリング法により成膜され７’ｔ
ＩＴＯ膜は化学的安定性（特に耐塩化水素性）Ｋ劣り、
通常成膜後に２５０〜３５０℃の温度に於て大気中加熱
処理により所定の化学的安定性を得ている。

本発明はこの点に着目したものであり、大気中の加熱手
段としてレーザービームを用い、さらにレーザービーム
又は基材を走査する事によりパターン欠損欠陥部分のみ
レーザー照射により加熱を行ない、非照射部と照射部の
化学的安定性の差、即ち、エツチング容易性の差を利用
して、希塩酸等の化学エツチング液により非照射部を選
択的にエツチング除去する事により、フォトリソグラフ
ィ一工程を使用せずにＩＴＯ膜のパターン化を行ない透
明電極基板に発生したパターン欠損欠陥を容易に修正す
る方法に関するものである。

（発明の詳細な 説明による工程を第１図を用いて詳細に説明する。

第１図（ａｌは石英、ガラス等の透明基材（１）上にＩ
ＴＯよりなる透明電極パターン（２）が形成されている
ものであり、パターン欠損欠陥（３）が存在する。

透明電極パターン（２）を形成するＩＴＯ膜の成膜方法
は、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンブレーティ
ング法等の各成膜方法が適用可能であるが夫々成膜時の
基板温度又は、成膜後の熱処理温度が１５０℃以上の条
件である事が望ましい。

第２図（ｂｌは、上記パターン欠損欠陥（３）を含む透
明電極基板上に低温スパッタリング法により低温形成Ｉ
ＴＯ膜（４）を形成したものである。ここで形成した低
温形成ＩＴＯ膜（４）は、透明電極基板　上の全面又は
、パターン欠損欠陥（３）を含む一部分である。低温ス
パッタリング法とは、成膜時の基材温度を１５０℃以下
に保持し１スパツタリング成膜を行なう方法を示し、こ
の方法で得られたＩＴＯ膜（４）はエツチング性良好な
即ち、加熱焼成膜に比較して化学エツチングされ易いＩ
＃！注を有する。

成膜時の透明基材（１）の温度は低い程望ましく１５０
℃以上の場合エツチング容易性は損なわれるため１５０
℃以下に設定する。

スパッタリング装置は基材温度上昇を避げる六めマグネ
トロン力式スパッタリング装置が適しているが、他のス
パッタリング方式に於ても上記条件を満足すればこれに
限定するものではない。またＩＴＯ膜の原材料つまりタ
ーゲットに関して述べｎばイ／ジクムースズ合金と酸素
雰囲気による反応性スパッタリング法又はＩＴＯターゲ
ットによるスパッタリング法の両者ともに適用可能であ
る。

次に第１図ｔｃ＋に示す様にパターン欠損欠陥（３）上
のＩＴＯ膜（４）にレーザービーム（５１を照射する。

この時レーザービーム（５）又は透明基材（１）を移動
させて走査する事によりパターン欠損欠陥（３）上の工
■膜（４）の一部分のみの加熱が行なわれる。照射する
レーザービームの波長は、ＩＴＯ膜（４）が吸収を生ず
る波長（４００ｍｍ以下）を用いる。具体例を示せば、
ＸｅＣｊ　（３０８％ｌＩ　）　、　ＸｅＦ　（３５１
ｓｍ）、　　ＸｅＢｒ（２８２−＠）、ＫｒＦ（２４９
ｓ−）、ＫｒＣｊ（２２：２ｓ＠、）等のエキシマレー
ザ−が望ましいが特にこれだけに限定するものではない
。また照射するレーザーエネルギーは、ＩＴＯ膜の加熱
処理即ちエツチング選択性の生ずる温度である１５０℃
以上となる照射条件とする。−例を示せばＫｒＦエキシ
マレーザ−を使用した場合、１μｍの厚みを有するＩＴ
Ｏ膜に対して６０　ｍＪ／　ｔｙｒｔｔ以上のエネルギ
ーを照射する事により上記条件が達成される。

第１図ｆｄｌはレーザービーム照射後の基板の状態を示
すものである。レーザービーム照射たより加熱処理され
た照射部（６）が示されている。

次にレーザービーム照射後の基板を化学エツチングによ
り非照射部のＩＴＯ膜を除去する。レーザービーム照射
により加熱処理された照射部（６）は非照射部に比較し
て耐化学薬品性（特に耐酸性）が向上しているため、希
釈酸による選択エツチングが可能となっており、希釈酸
に浸漬するのみで容易に非照射部のみを選択的に除去で
きる。また、当初の透明電極パターン（２）は、加熱処
理が行なわれているため０、この時の希釈酸によるエツ
チング液には全く影響を受けない。ここで述べる希釈酸
とは具体例を示せば、塩酸、硝酸、硫酸、酢酸の水溶液
であるが、特にこれらに限定するものではない。

第１図（ｅ）は、パターン欠損欠陥の修正を完了した透
明電極基板を示すものである。

（発明の効果） 以上の様に従来法により透明電極基板を製造する際に生
じたパターン欠損欠陥の修正には、フォトリングラフイ
一工程が必要不可欠であるため、修正工程の煩雑化、修
正歩留の不良、それに伴う修正コストの上昇等の問題が
多く、パターン欠損欠陥の修正はほとんど不可能であっ
た。本発明によれば、フォトリソグラフィ一工程は一切
不良となり、同時に大巾な工程短縮それに伴う修正歩留
りの向上が可能となり修正コストの大幅な低減が可能と
なるものである。

以下に本発明による実施例を示す。

（実施例１） 真空蒸着法（成膜時基材温度３００℃）により石英基材
上にＩＴＯ膜（酸化スズ５モル％）を形成した透明基材
を用いてフォトリングラフイーにより透明電極基板を製
造したところ電極パターンのパターン欠損欠陥が発生し
た。この欠陥部分の大きさはピンホール状で直径２龍で
あっｆｃ。

この欠陥を修正するため、この欠陥周辺部のみ金属マス
クを使用してＩＴＯターゲット（酸化スズ５モル％）に
よりＩＴＯ膜をマグネトロン力式の高周波スパッタリン
グ装置で成膜な行なった。

この時の成膜雰囲気は５Ｘ］０　”Ｔｏｒｒのアルゴン
ガスであり、基板温度は６０℃であった。ＩＴＯ膜の膜
厚は６００λであった。次にＸｅＣｌエキシマレーザ−
を用いて、パターン欠損部のみに直径３龍のビーム径で
レーザービームを照射した。この時照射したレーザービ
ームのエネルギー密度は１０　ｍＪｌｏｌｌｌ　　であ
った。その後レーザー照射した基板を４体積％の塩酸水
溶液に浸漬して化学エツチングを行ないレーザー照射部
のみを残して上部ＩＴＯ膜を除去してパターン欠損欠陥
の修正を完了した。

（実施例２） スパッタリング法によりシリカコート青板ガラス基材（
Ｓｉへ膜厚１０００Ａ）上にＩＴＯ（酸化スズ５モル％
）を成膜後３５０℃の温度で大気中に於て３０分加熱し
た基板を用いてフォトリングラフイーにより透明電極基
板を製造した。この時製品の電極パターンの内、幅１．
　Ｑ　１１１１の回路線部分にパターン欠損欠陥を３ケ
所生じ、回路の断線が発生した。

欠陥修正のため、この欠陥基板上全面にＩＴＯ膜をＩｎ
　−Ｓｎ合金（３ｎ　９重量％）をターゲットに使用し
てマグネトロン方式直流スパッタリング装置により反応
性スパッタリングにより成膜した。

この時の成膜雰囲気は、酸素分圧か４．０ＸＩＯ−’Ｔ
ｏｒｒ　、　７　ルコン分圧カ５．０　Ｘ　１０　　Ｔ
ｏｒｒであり、ＩＴＯ膜の膜圧は１０００尺でありた。

また、成膜時の基板温度は６０℃であった。

次にＸｅＦエキシマレーザ−を使用して、パターン欠損
欠陥部のＩＴＯ膜上にレーザービームを照射した。この
時のレーザービームのビーム径は直径Ｉ　ＩＩｍであり
、パターン欠損欠陥部全面を照射するため、照射部を重
複する様に基板を走査してし一ザーアニールを行なった
。この時の照射レーザービームのエネルギーはｌ　２　
ｍＪ／ｃｔｒｌであった。その後レーザービームを照射
した基板を３体積％の塩酸水溶液により化学エツチング
を行ないレーザー照射部のみを残して上部ＩＴＯ膜を除
去する事により透明電極基板の修正を完了した。

【図面の簡単な説明】

第１図ｉａｌは、本考案の修正方法における修正前の透
明電極基板を示す斜視図であり、第１図ｔｂ＋は、同Ｉ
ＴＯスパッタリング後を示す斜視図、第１図＋ＣＩは、
同レーザービーム照射中を示す斜視図、第１図＋ｄｌは
、同照射後を示す斜視図、第１図（ｅｌは、同修正後の
斜視図である。第２図（ａｌは、透明電極基板にパター
ン欠損欠陥を持つ場合の平面図、第２図（ｂｌは、同パ
ターン分離不良欠陥を持つ場合の平面図である。 （１）・・・透明基材 （２）・・・透明電極パターン （３）・・・パターン欠損欠陥 （４）・・・ＩＴＯ膜（非照射５） （５）・・・レーザービーム （６）・・・ＩＴＯ（照射部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）透明基材上にＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）
   を材料とする透明電極パターンを有する透明電極基板を
   製造する際に生じた断線等のパターン欠損欠陥部を修正
   する方法に於て、 （ｉ）スパッタリング成膜時の基材温度１５０℃以下で
   行なう低温スパッタリング法により透明電極基板上の全
   面又は、欠陥部を含む部分にＩＴＯ透明導電膜を形成す
   る工程 （ｉ）上記透明導電膜面上の欠陥部に相当する部分へレ
   ーザービーム照射を行なう工程 （ｉｉｉ）上記ＩＴＯ透明導電膜を形成した部分に化学
   的エッチングを行なう工程 以上３つの工程を具備する事により欠陥部のみＩＴＯ透
   明導電膜を形成する事を特徴とする透明電極基板の修正
   方法。
2. （２）レーザービームの波長を４００ｍｍ以下の波長と
   する事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の透明電
   極基板の修正方法。