JPH06148660A

JPH06148660A - 透明導電膜のエッチング方法及び装置

Info

Publication number: JPH06148660A
Application number: JP29839792A
Authority: JP
Inventors: Etsuko Kimura; 悦子木村; Genshirou Kawachi; 玄士朗河内; Yuka Matsukawa; 由佳松川; Kazuo Shirohashi; 和男白橋
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-11-09
Filing date: 1992-11-09
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】透明導電膜のエッチング方法、及び装置におい
て、結晶成分からなるエッチング残渣を低減できる方
法、及び装置を提供すること。【構成】エッチング残渣の発生を抑制し、発生した残渣
を基板から除去する工程、または手段として、具体的に
は、(ａ)エッチング液に基板を浸析して、レジスト被着
部分以外の透明導電膜をエッチングにより除去する工
程、(ｂ)基板を洗浄液に浸析してエッチング液を洗浄液
とすみやかに置換する工程、(ｃ)洗浄液で基板に残留す
るエッチング液を洗浄すると同時に、シャワー照射，超
音波印加等によりエッチング時に発生した残渣を基板か
ら除去する工程、(ｄ)基板を乾燥する工程、の４工程を
連続して設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸化物からなる透明導
電膜のエッチング方法及び装置に関するものであり、具
体的には、アクティブマトリックス基板等の液晶表示装
置に用いられる透明導電膜のエッチング方法及び装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】酸化物からなる透明導電膜は透明電極と
して一般に用いられており、特に酸化インジウムスズ
(ＩＴＯ)は、液晶ディスプレイ等に用いられるアクティ
ブマトリックス基板用の透明電極として欠かせないもの
となっている。透明電極の形成技術としては、（１）Ｉ
ＴＯターゲットを用いたＤＣマグネトロンスパッタリン
グ法によるアモルファスＩＴＯの成膜、（２）ウェット
エッチング法によるパターン形成が主流になっている。
まず、ＩＴＯ膜を基板全面に被着形成後、その上にレジ
ストを塗布，電極パターンを露光，現像する。次いでウ
ェットエッチングによりパターン部分以外の透明導電膜
を除去する。通常エッチング液として王水，塩化第二鉄
を含む塩酸溶液等、酸性，酸化性の水溶液が用いられ、
エッチング液への基板浸析(エッチング)→シャワー洗浄
(水洗)→基板乾燥の手順で行われる。最後にレジストを
剥離する。

【０００３】アクティブマトリックス基板の透明電極と
して使用するためには、ＩＴＯ膜の抵抗率，透過率はも
ちろんであるが、そのほかにエッチング特性が重要とな
る。具体的にはエッチング速度の均一性，再現性が要求
される。しかしながら、現状では膜のエッチング後にし
ばしばエッチング残渣を生じることが知られており、ア
クティブマトリックス基板の製造歩留まりを低下させる
ために問題となっていた。残渣が発生すると、データ線
の断線や、画素内，画素間のリーク電流の増加に伴う画
像表示のむら等の基板不良を引き起こす。残渣の原因は
アモルファス膜中に混在する結晶成分であるといわれて
いる。多結晶の膜は、アモルファスの膜に比べてエッチ
ング速度が約２桁小さいため、膜中に結晶成分が存在す
ると、エッチング速度の違いにより、エッチング後に粒
子状の残渣を生じてしまうためである（表面技術、第４
３巻２月号３８〜４２ページ）。

【０００４】ＩＴＯ膜中の残渣を低減するためには、膜
の結晶性の制御が重要となる。しかしながら、ＩＴＯ
は、アモルファスから多結晶状態への転移温度が200〜2
50℃と低温であるため、膜形成時のスパッタダメージ等
により容易に微結晶を析出しやすく、完全なアモルファ
ス状態の膜を形成することは意外に難しい。また、レジ
スト塗布・露光・現像時には通常１２０〜１８０℃の熱
処理を行うが、この熱処理によってもＩＴＯ膜の結晶化
が促進されるという問題があった。

【０００５】前記従来例では、スパッタリング時にＨ₂
Ｏを添加すると残渣低減の効果があることを見出して
おり、Ｈ₂Ｏ添加スパッタを提案している。同様に残渣
を低減する方法として、スパッタガス中にＨ₂を添加す
る方法が特開平3−64450号で提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記２つの従来例にお
いては、膜中の残渣を低減する方法として、スパッタガ
ス中にＨ₂Ｏ，Ｈ₂を添加している。しかしながら、これ
らスパッタガスの分圧は、膜の抵抗率や透過率といった
基本特性に大きく関わるパラメータであり、最適な条件
はこれらの膜特性の方から必然的に決まってしまうとい
う問題があった。また、実際にガス添加を行おうとする
と、添加量の制御が難しく、かえってエッチング特性が
低下する場合もあり、添加量に対するマージンも必ずし
も広いとは言い難かった。従来例はこれらの問題に関し
て十分な配慮がなされておらず、従って、残渣を低減す
る方法としては不十分であった。

【０００７】

【表１】

【０００８】表１は従来例のウェットエッチングにおけ
る残渣の発生機構を、基板断面を用いて摸式的に示した
図である。エッチングは通常、エッチング液への基板浸
析(エッチング)→シャワー洗浄(水洗)→基板乾燥の手順
で行われる。表１(ａ)において、１０１はガラス基板、
１０２はＩＴＯ等の透明導電膜、１０３は１０２中に存
在する結晶成分を示す。結晶成分１０３は残渣の原因で
あり、膜厚方向にくさび状に存在する。１０４は露光・
現像によりパターニングされたレジスト膜を示す。表１
の(ｂ)はエッチング液浸析の途中段階、(ｃ)は終了段階
を示す。ウェットエッチングにおいては、パターン端部
の透明導電膜１０２とレジスト膜１０４の接する部分１
０５を中心に、膜厚方向と横方向に反応が等方的に進行
する。そのため、１０５の部分はテーパー形状にエッチ
ングされる。また、エッチングにより形成された透明導
電膜のパターンは、レジストパターンに対して徐々に後
退するため、１０５の部分にレジストのひさしが形成さ
れる。表１（ｃ)中１０６はエッチングに取り残され、
残渣となった結晶成分である。一旦発生した残渣は、続
く水洗工程で基板上を移動することはあっても、基板か
ら除去することはできない。また、前述したレジストの
ひさしの影になる部分は、エッチング液が滞留したり、
続く水洗工程においても、基板に対して垂直方向からシ
ャワーが照射されるためにエッチング液が残留しやす
く、どうしてもオーバーエッチ気味となる(表１(ｃ)中
の矢印方向にテーパーエッチングが進んでいく)。オー
バーエッチによりパターン端部が損傷、この部分からも
新たな残渣が発生するようになる。また、一旦乾燥した
基板は基板と残渣間、残渣相互がより堅固に吸着してし
まい、残渣の移動すらも認められなくなってしまう。従
って、上記従来例においては、結晶成分が存在する膜を
エッチングすると必ずエッチング残渣が発生してしま
い、透明導電膜のエッチング方法として不十分であっ
た。

【０００９】エッチング残渣の問題は、ＩＴＯに限らず
酸化インジウム，酸化スズ，酸化亜鉛等の酸化物からな
る透明導電膜を用いる場合は共通の課題となっていた。

【００１０】本発明の第１の目的は、前記エッチング残
渣を低減できる、透明導電膜のエッチング方法を提供す
ることである。

【００１１】本発明の第２の目的は、前記透明導電膜の
エッチング方法を実現できる、透明導電膜のエッチング
装置を提供することである。

【００１２】本発明の第３の目的は、アクティブマトリ
ックス基板等の液晶表示装置の画素電極，配線等に用い
られる透明導電膜を、前記透明導電膜のエッチング方
法、及び装置を適用してパターニングすることにより、
残渣による不良を低減し、良好な歩留まりで液晶表示装
置を提供することである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は以下の手段を採用したことを特徴とす
る。

【００１４】（１）透明導電膜のエッチング方法におい
て、（イ）エッチング液に基板を浸析して、レジスト被
覆部分以外の透明導電膜をエッチングにより除去する工
程、（ロ）エッチング液を洗浄液と速やかに置換する工
程、（ハ）洗浄液で基板に残留するエッチング液を洗浄
すると同時に、エッチング時に発生した透明導電膜のエ
ッチング残渣を基板から除去する工程、（ニ）基板を乾
燥する工程、の４工程が連続して設けられ、かつ、途中
の工程中では基板を乾燥させない、透明導電膜のエッチ
ング方法を採用した。

【００１５】(２)(１)において、前記置換工程として、
洗浄液に基板を浸析する方式を採用した。

【００１６】(３)(１)において、前記洗浄工程は、洗浄
液として純水、または純水に非イオン性界面活性剤を添
加した液を用い、シャワー照射や超音波の印加等によ
り、エッチング残渣を基板から物理的に除去する方式を
採用した。

【００１７】(４）透明導電膜のエッチング装置におい
て、(イ）エッチング液に基板を浸析して、透明導電膜
をエッチングにより除去する機構、（ロ）エッチング液
を洗浄液と速やかに置換する機構、（ハ）洗浄液で基板
に残留するエッチング液を洗浄すると同時に、エッチン
グ時に発生した透明導電膜のエッチング残渣を基板から
除去する機構、（ニ）基板を乾燥する機構、の４つの機
構が連続して設けられ、かつ、途中では基板を乾燥させ
ない構造を持つ、透明導電膜のエッチング装置を採用し
た。

【００１８】(５)(４)において、前記置換機構として、
洗浄液に基板を浸析する機能を設けた。

【００１９】(６)(４)において、前記洗浄機構は、洗浄
液として純水、または純水に非イオン性界面活性剤を添
加した液を用い、シャワー照射や超音波の印加等の、エ
ッチング残渣を基板から物理的に除去する機能を設け
た。

【００２０】(７）(１)〜(６）において、前記透明導電
膜は、ＩＴＯ，酸化インジウム，酸化スズ，酸化亜鉛の
いずれかを採用した。

【００２１】(８）(１)〜(７）に示した透明導電膜のエ
ッチング方法、及び装置をアクティブマトリックス基板
等の液晶表示装置の画素電極，配線等に用いられている
透明導電膜のエッチングに採用した。

【００２２】

【作用】上記(１)〜(８)の透明導電膜のエッチング方
法、及び装置によれば、第１に、エッチング工程と洗浄
工程の間に、エッチング液を洗浄液と置換する工程を設
けている。第２に、洗浄工程において、洗浄液で基板に
残留するエッチング液を洗浄すると同時に、エッチング
時に発生した透明導電膜のエッチング残渣を基板から除
去する工程を設けている。第３に、エッチング，置換，
洗浄，乾燥の４工程を、途中で基板を乾燥させることな
く連続して行う方式を用いている。上記手段を用いるこ
とにより、パターン端部においてもエッチング液が洗浄
液と速やかに置換されるため、端部のオーバーエッチン
グを防止でき、端部からのエッチング残渣の発生を抑制
できる。一旦発生してしまった残渣も、続く洗浄工程に
残渣除去手段を新たに設けることにより、基板から除去
することができる。また、工程の最後まで基板を乾燥さ
せないため、基板と残渣間，残渣相互間は弱い物理吸着
のまま保たれ、残渣の除去がより容易となる。従って、
結晶成分が存在するような膜をエッチングする場合で
も、残渣の発生を最小限に抑えることができ、かつ、最
終的には残渣を基板から除去することができる。従来例
では、透明導電膜形成時にガスを添加して残渣低減を図
っていたが、エッチングの段階で残渣を除去できるため
にその必要がなくなる。膜形成の段階では抵抗率，透過
率等の膜特性のみを考慮してプロセス条件を設定できる
ため、特性の良好な膜をマージン良く形成することがで
きる。

【００２３】上記(２)，(５)の透明導電膜のエッチング
方法、及び装置によれば、置換工程として、具体的には
洗浄液に基板を浸析する工程を設けている。洗浄液中へ
の基板の浸析により、レジストの影となるパターン端部
にも短時間に大量の洗浄液が供給されるため、端部に残
留するエッチング液も速やかに希釈，置換でき、オーバ
ーエッチングを防止することができる。

【００２４】上記(３)，(６)の透明導電膜のエッチング
方法、及び装置によれば、エッチング残渣を基板から除
去する工程として、具体的にはシャワー照射や超音波を
印加する工程を設けている。図８は、一般にいわれてい
る、粒子と基板間のポテンシャルエネルギー状態を示す
模式図である。図８中、Ｖは電気的な反発力（クーロン
力）Ｖ_Aと分子間力（ファンデルワールス力）Ｖ_Rの和
であり、距離χの関数として示してある。図８によれ
ば、基板から残渣粒子を引き剥がすためには、(Ｖ_max＋
Ｖ_min)で示されるポテンシャルの山を越えなければなら
ない。(Ｖ_max＋Ｖ_min)を越えるエネルギーをシャワー，
超音波等により機械的，流体力学的に印加することで、
残渣の除去が可能となる。また、洗浄液に適当な種類の
非イオン性の界面活性剤を添加することにより、図８中
のＶ_minを小さくすることができるため、残渣の除去が
より容易となる。イオン性界面活性剤の添加は、残渣の
表面吸着をより強固にするため、適当ではない。

【００２５】上記(１)〜(８)の透明導電膜のエッチング
方法、及び装置によれば、ＩＴＯに限らず酸化インジウ
ム，酸化スズ，酸化亜鉛等の酸化物からなる透明導電膜
のエッチングに適用できるため、同様にエッチング残渣
を低減できる。

【００２６】上記(１)〜(８)の透明導電膜のエッチング
方法、及び装置によれば、アクティブマトリックス基板
等の液晶表示装置に用いられている透明導電膜のエッチ
ングに適用することにより、残渣による不良を低減で
き、歩留を向上できる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明による透明導電膜のエッチング
方法、及び装置について、図示の実施例により詳細に説
明する。

【００２８】図１は本発明の第一の実施例で、透明導電
膜のエッチング方法を工程順に示した図である。ＩＴＯ
を全面に被着形成、その上にレジストパターンを形成し
た基板は、まず、図１中(ａ)のエッチング工程を経る。
(ａ)では王水からなるエッチング液に基板を浸析して、
レジスト被覆部分以外のＩＴＯ膜をエッチングにより除
去する。エッチング液は王水以外にも、例えば塩化第二
鉄の塩酸溶液等の、ＩＴＯ膜を溶解する液であればよ
い。浸析時間はエッチング速度とＩＴＯの膜厚により任
意に設定する。次に図１中(ｂ)の置換工程へ進む。(ｂ)
では純水中への基板浸析により、エッチング液と純水が
置換される。レジストの影となるパターン端部にも短時
間に大量の洗浄液が供給され、パターン端部においても
エッチング反応が速やかに停止する。次に図１中(ｃ)の
洗浄工程に進む。(ｃ)では基板主面上に純水をシャワー
状に照射，基板に残留するエッチング液をさらに洗浄す
ると同時に、エッチング時に発生した残渣を機械的・流
体力学的に基板から脱離・除去する。シャワーの水圧は
１.０kg/cm²とした。最後に図１中(ｄ)の乾燥工程に進
む。(ｄ)では基板を高速スピンさせ、付着している水分
をはじき飛ばして乾燥する。(ａ)〜(ｄ)の４工程は、途
中で基板を乾燥させずに連続して行う。この実施例によ
れば、(ｂ)の工程で端部からの残渣の発生が抑制され、
(ｃ)の工程で一旦発生した残渣も除去されるので、結晶
成分が存在するようなＩＴＯ膜をエッチングする場合で
もエッチング残渣を低減できる。

【００２９】上記第１の実施例において、図１中(ｃ)の
洗浄工程は、シャワーの代わりに純水中に基板を浸析し
て、数十〜百kHz 、１００Ｗ程度の強度の超音波を印加
しても同様のエネルギーを与えることができ、残渣を基
板から脱離・除去できる。

【００３０】上記第１の実施例において、図１中(ｂ)，
(ｃ)の洗浄液として用いた純水に、さらに例えばモノラ
ウリルエーテル等の非イオン性の界面活性剤を適量添加
すれば、残渣の除去がより容易となる。界面活性剤を添
加した場合は、引き続き純水による洗浄を追加して界面
活性剤を基板から洗浄する。

【００３１】上記第１の実施例において、図１中(ｄ)の
乾燥工程は、スピン乾燥の代わりにエアナイフやブロー
の吹き付けによる乾燥等、基板に付着している水分を除
去できればよい。

【００３２】図２は本発明の第２の実施例で、透明導電
膜のエッチング装置の構成を示した図である。ＩＴＯを
全面に被覆形成、その上にレジストパターンを形成した
基板は、まず、図２中のエッチング槽２０１に浸析され
る。エッチング槽中にはITOのエッチング液が満たされ
ており、基板を浸析することにでレジスト被覆部分以外
のＩＴＯ膜がエッチング除去される。浸析時間はエッチ
ング速度とＩＴＯの膜厚により任意に設定する。エッチ
ング液から引き上げられた基板は、次に、図２中の置換
槽２０２に移動する。置換槽２０２には次工程で用いら
れる洗浄液、例えば純水が満たされている。基板の浸析
によりレジストの影となるパターン端部にも短時間に大
量の洗浄液が供給され、エッチング液と洗浄液が速やか
に置換される。この置換工程によって、パターン端部に
おいてもエッチング反応が速やかに停止，端部損傷によ
る残渣発生を防止できる。置換槽２０２中の洗浄液から
引き上げられた基板は、次に、図２中の洗浄槽２０３へ
移動する。洗浄槽には、シャワーノズルが設置されてお
り、基板に残留するエッチング液をさらに洗浄すると同
時に、基板主面上へのシャワー照射により、エッチング
時に一旦発生した残渣を機械的・流体力学的に基板から
脱離・除去できる。最後に基板は図２中の乾燥槽２０４
に移動する。乾燥槽２０４では、基板に付着している水
分を除去して基板を乾燥する。２０１〜２０４の４槽は
連続して設置され、槽間は速やかに基板を次槽へ搬送す
る。よって、基板が途中で乾燥することはなく、残渣の
除去がより容易な状態に基板を保つことができる。この
実施例によれば、第一の実施例のエッチング方法を容易
に実現できる。

【００３３】図３は、上記第２の実施例において、図２
中のエッチング槽２０１、及び置換槽２０２の構成断面
図例を示す。図３において、１０１はＩＴＯ付きガラス
基板、３０１はエッチング、または置換を行う処理槽、
３０２はエッチング液、または洗浄液、３０３は基板搬
送用ローラー、３０４はローラー回転ユニット、305は
エッチング液、または洗浄液を貯めておく液槽、３０６
は濾過フィルタ、307は液ポンプ、３０８は給液管、３
０９は排液管、３１０は排気ダクトをそれぞれ表わす。
基板搬送用ローラー３０３は搬送方向に複数個設置され
ている。基板搬送用ロ−ラ−３０３を搬送方向に回転す
ることにより基板を速やかに搬送する。図３中のＡ−
Ａ′，Ｂ−Ｂ′はエッチング液、または洗浄液の液面を
表わす。エッチング、または置換時には液面をＡ−Ａ′
に、基板搬送時にはＢ−Ｂ′に保つように液ポンプ３０
７を用いて調整する。この操作により、エッチング、ま
たは置換時にはガラス基板１０１をエッチング液、また
は洗浄液３０２に完全に浸析できる。なお図３では排液
管３０９を液槽３０５に接続，エッチング液、または洗
浄液３０２を循環使用しているが、排液管３０９を液槽
３０５に接続しないでそのまま廃水としてもよい。

【００３４】図４は、上記第２の実施例において、図２
中、洗浄槽２０３の構成断面図を示す。基本的には図３
に示したエッチング槽２０１、及び置換槽２０２の構成
に、シャワー洗浄機能を持たせた構成である。図３にお
いて、ガラス基板１０１を挟んで両側にシャワーノズル
４０１を設置し、シャワー領域４０２を形成する。洗浄
液３０２を液ポンプ３０７により加圧して、シャワーノ
ズル４０１の先から噴出させる。シャワー領域４０２が
ガラス基板１０１全面に照射されるように、シャワーノ
ズル４０１を基板搬送方向に複数個設置する。シャワー
照射により、ガラス基板１０１に吸着する残渣は脱離・
除去できる。なお、図４では排液管309を液槽３０５に
接続、洗浄液３０２を循環使用しているが、図３同様
に、排液管３０９を液槽３０５に接続しないでそのまま
廃水としてもよい。

【００３５】図５は、上記第２の実施例において、図２
中の乾燥槽２０４の構成断面図を示す。図５において、
ガラス基板１０１を挟んで両側にエアナイフノズル５０
１，エアナイフユニット５０２を設置し、エアナイフ領
域５０３を形成する。ガラス基板１０１がエアナイフ領
域５０３を通過することによって、ガラス基板１０１に
付着した水分がはじき飛ばされて乾燥できる。

【００３６】上記第２の実施例において、図２中の洗浄
槽２０３は、シャワーノズルの代わりに超音波印加手段
を設けても残渣に同様のエネルギーを与えることがで
き、残渣を基板から脱離・除去できる。図６は、超音波
印加手段を設けた場合の洗浄槽６０１の構成断面図を示
す。基本的には図３に示したエッチング槽２０１、及び
置換槽２０２の構成に、超音波洗浄機能を持たせた構成
である。図６において、洗浄槽６０１の下部に超音波振
動子６０２，振動板６０３を設置し、超音波振動子６０
２で発生させた超音波を、振動板６０３を介して洗浄液
３０２及びガラス基板１０１表面に伝達させる。超音波
の印加により、ガラス基板１０１に吸着する残渣は脱離
・除去できる。なお、超音波振動子６０２、及び振動板
６０３の設置位置は洗浄槽６０１の下部に限るものでは
なく、超音波を洗浄液３０２及びガラス基板１０１表面
に伝達できればよく、例えば洗浄槽６０１の両脇、また
は上部に設置してもよい。図６では排液管３０９を液槽
３０５に接続、洗浄液３０２を循環使用しているが、図
３同様に、排液管３０９を液槽３０５に接続しないでそ
のまま廃水としてもよい。

【００３７】上記第２の実施例において、図２中の置換
槽２０２，洗浄槽２０３の洗浄液として、純水にさらに
例えばモノラウリルエーテル等の非イオン性の界面活性
剤を適量添加する場合は、洗浄槽２０３に引き続き純水
による洗浄槽を追加して、界面活性剤を基板から洗浄す
る必要がある。この場合は洗浄槽２０３に連続して、図
４、または図６中の洗浄槽２０３、または６０１を追加
した構成となる。

【００３８】上記第２の実施例において、図２中の乾燥
槽２０４は付着している水分を除去して基板が乾燥でき
ればよく、エアナイフの代わりにスピン乾燥槽を設けて
もよい。

【００３９】上記第２の実施例において、図２中のエッ
チング槽２０１、及び洗浄槽２０３は１槽のみで構成さ
れる必要はなく、それぞれ２槽以上の複数の洗浄槽を、
連続して設けて構成してもよい。複数回の洗浄により、
残渣の除去がより確実となる。

【００４０】上記第２の実施例において、図２中の洗浄
槽２０３は、図４、及び図６中の洗浄槽２０３、及び６
０１を連続して設けて構成してもよい。この場合の洗浄
槽２０３、及び６０１の順序は不同である。シャワーと
超音波の作用により、残渣の除去がより確実となる。

【００４１】上記第２の実施例において、図２中の洗浄
槽２０３は、シャワーノズル４０１の他に、図６中の洗
浄槽６０１が有する超音波印加手段、具体的には超音波
振動子６０２，振動板６０３を設けて、シャワー洗浄槽
と超音波洗浄槽を兼用した槽で構成してもよい。残渣の
発生状況にあわせて任意に洗浄槽２０３の構成を変更で
きるため、残渣の除去がより容易となる。

【００４２】上記第２の実施例において、基板は水平置
き、基板の搬送は水平方向を例に説明したが、縦置き，
垂直方向であっても同様でありなんら問題を生じない。

【００４３】上記第１，第２の実施例では、透明導電膜
としてＩＴＯを例にとって説明したが、酸化インジウ
ム，酸化スズ，酸化亜鉛等の酸化物の場合であっても同
等の効果が得られる。

【００４４】図７は、上記したエッチング方法、及び装
置を適用してパターニングした透明導電膜を用いた、液
晶表示装置の構成例を示した斜視図である。図７におい
て、ガラス基板１０１上には、スイッチング素子である
薄膜トランジスタ(TFT)702、及び画素電極７０３，ゲー
ト配線７０４，ドレイン配線７０５等が形成されてアク
ティブマトリックス基板７０６を構成している。画素電
極７０３には、透明導電膜としてＩＴＯが用いられてい
る。アクテイブマトリックス基板７０６の表面には、液
晶層７０６を介して対向電極７０８が形成され、対向電
極７０８上にはカラーフィルタ７０９が形成され、カラ
ーフィルタ７０９上には絶縁基板７１０が形成されてい
る。前記ガラス基板７０１、及び絶縁基板７１０の外部
に露出した主表面には、偏光板７１１が形成されてい
る。このような構成の液晶表示装置では、光源からの光
を画素電極７０３への印加電圧で調整することによって
表示が可能になる。

【００４５】

【発明の効果】本発明によれば、以下に列挙する効果が
得られる。

【００４６】（１）結晶成分が存在するような透明導電
膜をエッチングする場合においても、残渣の発生を最小
限に抑えることができ、かつ、最終的には残渣を基板か
ら除去することができる。

【００４７】（２）エッチング段階で残渣を除去できる
ため、膜形成の段階では抵抗率，透過率等の膜特性のみ
を考慮してプロセス条件を設定できる。よって、特性の
良好な透明導電膜をマージン良く形成することができ
る。

【００４８】（３）アクティブマトリックス基板等の液
晶表示装置の画素電極，配線等に用いられている透明導
電膜のエッチングに適用することにより、残渣による不
良を低減でき、良好な歩留まりで液晶表示装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の透明導電膜のエッチング
方法の工程図である。

【図２】本発明の第２実施例の透明導電膜のエッチング
装置の構成図である。

【図３】本発明の第２実施例を説明するための、エッチ
ング装置の一部構成断面図（エッチング槽，置換槽）で
ある。

【図４】本発明の第２実施例を説明するための、エッチ
ング装置の一部構成断面図（シャワー洗浄槽）である。

【図５】本発明の第２実施例を説明するための、エッチ
ング装置の一部構成断面図（乾燥槽）である。

【図６】本発明の第２実施例を説明するための、エッチ
ング装置の一部構成断面図（超音波洗浄槽）である。

【図７】本発明の実施例の適用対象となる、液晶表示装
置の一例を示す斜視図である。

【図８】粒子と基板間のポテンシャルエネルギー状態を
示す模式図である。

【符号の説明】

１０１…ガラス基板、１０２…透明導電膜、１０３…結
晶成分、１０４…レジスト膜、１０５…パターン端部、
１０６…エッチング残渣、２０１…エッチング槽、２０
２…置換槽、２０３…洗浄槽、２０４…乾燥槽、３０１
…処理槽、302…エッチング液または洗浄液、３０３…
基板搬送用ローラー、３０４…ローラー回転ユニット、
３０５…液槽、３０６…濾過フィルタ、３０７…液ポン
プ、308…給液管、３０９…排液管、３１０…排気ダク
ト、４０１…シャワーノズル、４０２…シャワー領域、
５０１…エアナイフノズル、５０２…エアナイフユニッ
ト、５０３…エアナイフ領域、６０１…洗浄槽、６０２
…超音波振動子、６０３…振動板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者白橋和男千葉県茂原市早野3300番地株式会社日立製作所電子デバイス事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ガラス基板上に酸化物からなる透明導電膜
を被着形成後、レジストを塗布，電極パターンを露光・
現像し、次いでウェットエッチングにより該パターン部
分以外の透明導電膜を除去後、レジストを剥離する、透
明導電膜のパターニング方法において、ウェットエッチ
ングの工程が、（イ）エッチング液に基板を浸析して、
レジスト被覆部分以外の透明導電膜をエッチングにより
除去する工程、（ロ）エッチング液を洗浄液と速やかに
置換する工程、（ハ）洗浄液で基板に残留するエッチン
グ液を洗浄すると同時に、エッチング時に発生した透明
導電膜のエッチング残渣を基板から除去する工程、
（ニ）基板を乾燥する工程、の４工程が連続して設けら
れ、かつ途中の工程中では基板を乾燥させないことを特
徴とする、透明導電膜のエッチング方法。
【請求項２】請求項１において、前記エッチング液を洗
浄液と置換する工程は、洗浄液に基板を浸析することに
より行うことを特徴とする、透明導電膜のエッチング方
法。
【請求項３】請求項１において、前記洗浄工程は、洗浄
液として純水、または純水に非イオン性界面活性剤を添
加した液を用い、シャワー照射や超音波の印加等によ
り、エッチング残渣を基板から物理的に除去することを
特徴とする、透明導電膜のエッチング方法。
【請求項４】請求項１において、前記透明導電膜は、酸
化インジウムスズ，酸化インジウム，酸化スズ，酸化亜
鉛のいずれかであることを特徴とする、透明導電膜のエ
ッチング方法。
【請求項５】請求項１において、前記透明導電膜は、ア
クティブマトリックス基板等の液晶表示装置の画素電
極，配線等に用いられていることを特徴とする、透明導
電膜のエッチング方法。
【請求項６】ガラス基板上に形成された酸化物からなる
透明導電膜を、ウェットエッチングによりパターニング
する透明導電膜のエッチング装置において、（イ）エッ
チング液に基板を浸析して、透明導電膜をエッチングに
より除去する機構、（ロ）エッチング液を洗浄液と速や
かに置換する機構、（ハ）洗浄液で基板に残留するエッ
チング液を洗浄すると同時に、エッチング時に発生した
透明導電膜のエッチング残渣を基板から除去する機構、
（ニ）基板を乾燥する機構、の４つの機構が連続して設
けられ、かつ途中では基板を乾燥させない構造であるこ
とを特徴とする、透明導電膜のエッチング装置。
【請求項７】請求項６において、前記エッチング液を洗
浄液と置換する機構として、洗浄液に基板を浸析する機
能を設けたことを特徴とする、透明導電膜のエッチング
装置。
【請求項８】請求項６において、前記洗浄機構は、洗浄
液として純水、または純水に非イオン性界面活性剤を添
加した液を用い、シャワー照射や超音波印加等の、エッ
チング残渣を基板から物理的に除去する機能を設けたこ
とを特徴とする、透明導電膜のエッチング装置。
【請求項９】請求項６において、前記透明導電膜は、酸
化インジウムスズ，酸化インジウム，酸化スズ，酸化亜
鉛のいずれかであることを特徴とする、透明導電膜のエ
ッチング装置。
【請求項１０】請求項６において、前記透明導電膜は、
アクティブマトリックス基板等の液晶表示装置の画素電
極，配線等に用いられていることを特徴とする、透明導
電膜のエッチング装置。