JPS5826603B2 - Plasma etching method for transparent conductive film - Google Patents
Plasma etching method for transparent conductive filmInfo
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- JPS5826603B2 JPS5826603B2 JP51104672A JP10467276A JPS5826603B2 JP S5826603 B2 JPS5826603 B2 JP S5826603B2 JP 51104672 A JP51104672 A JP 51104672A JP 10467276 A JP10467276 A JP 10467276A JP S5826603 B2 JPS5826603 B2 JP S5826603B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガスプラズマを利用したエツチング方法に関
するもので、特にガラス基板上に堆積された酸化インジ
ウム、酸化スズ等の透明導電膜のエツチングに関するも
のである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an etching method using gas plasma, and particularly to etching a transparent conductive film such as indium oxide or tin oxide deposited on a glass substrate.
透明導電膜は、主として電子卓上計算機及び電子時計の
液晶表示板の電極用として用いられている。Transparent conductive films are mainly used for electrodes of liquid crystal display boards of electronic desktop calculators and electronic watches.
これらの透明導電膜は、酸化スズ膜あるいは10パーセ
ント前後のスズを含有する酸化インジウム膜が広く用い
られており、それぞれの用途に応じて、厚さ0.5〜2
山の透明ガラス板上に、スパッタリング法あるいは真空
蒸着法等により厚さ800〜2000Aの均一な薄膜に
形成される。As these transparent conductive films, tin oxide films or indium oxide films containing around 10% tin are widely used, and the thickness varies from 0.5 to 2.
A uniform thin film with a thickness of 800 to 2000 Å is formed on a transparent glass plate by sputtering or vacuum evaporation.
しかし、膜厚が等しい均合酸化スズ膜の抵抗値は酸化イ
ンジウム膜の抵抗値より高いため、これまで主として酸
化インジウム膜が使用されていたが薄膜作成の上で安定
性に問題があるため、現在では工業的に安定に作成でき
る酸化スズ膜が主として用いられるようになってきた。However, the resistance value of a homogeneous tin oxide film with the same film thickness is higher than that of an indium oxide film, so indium oxide films have been mainly used until now, but there are problems with stability when creating thin films. Currently, tin oxide films, which can be produced stably industrially, are mainly used.
従来、これら透明導電膜のエツチングには酸化インジウ
ム用として常温の塩酸溶液、また酸化スズ用には亜鉛を
添加剤にし、加熱された塩酸溶液による化学エツチング
が用いられているが、次のような問題がある。Conventionally, chemical etching of these transparent conductive films has been carried out using a room-temperature hydrochloric acid solution for indium oxide, and a heated hydrochloric acid solution with zinc as an additive for tin oxide. There's a problem.
第1にフォトレジスト等を透明導電膜に塗布するマスキ
ング処理によるエツチングにおいては、このマスク下部
への浸透を生じ易くまた浸食いわゆるサイドエツチング
を生じる。First, in etching using a masking process in which a photoresist or the like is applied to a transparent conductive film, penetration into the lower part of the mask tends to occur, and erosion, so-called side etching, occurs.
また、このマスクの基板への付着力増強のため、通常エ
ツチングに先たちポストベークと呼ばれる熱処理が行な
われるが、この時の条件によっては、このマスクのパタ
ーン形状寸法が歪み、忠実なパターンエツチング形成が
害される。In addition, in order to strengthen the adhesion of this mask to the substrate, a heat treatment called post-bake is usually performed before etching, but depending on the conditions at this time, the shape and dimensions of the pattern of this mask may be distorted, making it difficult to form a faithful pattern by etching. is harmed.
第2にこれらエツチング液が強酸であるため、多量の廃
液を処理するのには多くの費用を用する。Second, because these etching solutions are strong acids, it is expensive to dispose of large amounts of waste fluid.
第3に、エツチング液が酸化インジウムと酸化スズでは
異なり、特に酸化スズのエツチング条件は添加剤、及び
温度の条件が厳しく溶液管理が複雑である。Thirdly, the etching solutions used are different for indium oxide and tin oxide, and in particular, the etching conditions for tin oxide require severe additive and temperature conditions, making solution management complicated.
これらの問題点を解決する方法として、CCl2F2(
フロン−12)等のフロン系ガスによるガスプラズマを
用いて透明導電膜をエツチングする方法があるが、この
ガスプラズマによるエツチング方法は、透明導電膜だけ
ではなく下地のガラスに対してもエツチング作用を有す
る。As a method to solve these problems, CCl2F2 (
There is a method of etching a transparent conductive film using gas plasma using a fluorocarbon gas such as Freon-12), but this etching method using gas plasma has an etching effect not only on the transparent conductive film but also on the underlying glass. have
一例としてガラス基板上に真空蒸着法で酸化インジウム
膜を形成した基板をフロン−12(CC12F2)をエ
ツチングガスとして、直径280間の試料テーブルに高
周波電力300wを投入し、ガス圧力0.02torr
の条件の下でエツチングした場合、酸化インジウムのエ
ツチング速度が200〜300Ami であるのに対し
、下地のガラスのエツチング速度は300 A/miで
あった。As an example, a glass substrate on which an indium oxide film was formed by vacuum evaporation was etched using Freon-12 (CC12F2) as an etching gas, and a high frequency power of 300 W was applied to a sample table with a diameter of 280 mm, and the gas pressure was 0.02 Torr.
When etched under these conditions, the etching rate of indium oxide was 200 to 300 A/mi, whereas the etching rate of the underlying glass was 300 A/mi.
かかる現象は次のごとき不都合を生じる。Such a phenomenon causes the following inconveniences.
ガスプラズマエツチングの場合に生ずる基板内のエツチ
ング速度分布が均一な場合、既にエツチング終了した部
分は他のエツチング未終了部分が終了するまで、透明電
導膜の下地のガラス面はガスプラズマに晒されることに
なる。If the etching rate distribution within the substrate that occurs in the case of gas plasma etching is uniform, the glass surface underlying the transparent conductive film will be exposed to the gas plasma until the etched areas are finished until other unetched areas are finished. become.
一例として、表面をよく研磨した50X50ig角のガ
ラス基板上に蒸着等により形成された酸化インジウム膜
をエツチングした場合、中央部は周辺部より約2倍のエ
ツチング時間を要した。As an example, when etching an indium oxide film formed by vapor deposition on a 50 x 50 ig square glass substrate with a well-polished surface, the etching time for the central part was about twice as long as for the peripheral part.
このことは基板周辺部の酸化インジウムのパターンをガ
ラス基板から浮き立たせることになり、さらに干渉縞を
生じる原因となる。This causes the indium oxide pattern at the periphery of the substrate to stand out from the glass substrate, further causing interference fringes.
このためガラスに対するエツチング速度を抑制し、透明
電導膜のエツチング速度を増大させ、下地となるガラス
面へのエツチング量を減少できるガスプラズマを用いた
選択エツチングが望まれていた。For this reason, there has been a desire for selective etching using gas plasma, which can suppress the etching rate of glass, increase the etching rate of transparent conductive films, and reduce the amount of etching on the underlying glass surface.
本発明の目的は、従来の化学溶液による化学エツチング
及びフロン系ガスを用いたガスプラズマエツチングにお
ける問題点を解決しガラス基板上の透明導電膜を選択的
にエツチングし、忠実なエツチングパターンを形成する
方法を提供することにある。The purpose of the present invention is to solve problems in conventional chemical etching using chemical solutions and gas plasma etching using fluorocarbon gas, and to selectively etch a transparent conductive film on a glass substrate to form a faithful etching pattern. The purpose is to provide a method.
本発明は、減圧された気密容器内に、塩素及び塩素を含
有せる炭化水素系ガス又はこれらガスと空気からなる混
合ガスを導入しプラズマガスを発生させ、該プラズマに
透明電導膜を曝し、活性な分子との化学反応により、塩
化インジウムあるいは塩化スズといった低融点塩化物を
つくり、蒸発気化させて真空ポンプによって排気除去す
ることによって、酸化インジウムあるいは酸化スズ等の
透明導電膜を選択的にエツチングするプラズマエツチン
グ方法にある。The present invention generates plasma gas by introducing chlorine, a hydrocarbon gas containing chlorine, or a mixed gas of these gases and air into an airtight container under reduced pressure, and exposes a transparent conductive film to the plasma to activate the A low-melting point chloride such as indium chloride or tin chloride is created through a chemical reaction with molecules such as indium oxide or tin chloride, which is evaporated and removed by a vacuum pump, thereby selectively etching transparent conductive films such as indium oxide or tin oxide. In the plasma etching method.
以下この発明を図面により詳細に説明する。This invention will be explained in detail below with reference to the drawings.
第1図はこの発明に用いられるプラズマエツチング装置
の構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a plasma etching apparatus used in the present invention.
図において真空容器10は、ペルジャー11.ペースプ
レート12よりなり、ペースプレート12にはポンプ(
図示していない)に接続される排気口13、及び可変リ
ークパルプ15に接続されたガス吹き出し口14、さら
に高周波電極組立20、及び対向電極24が取り付けら
れている。In the figure, the vacuum container 10 is a Pelger 11. It consists of a pace plate 12, and the pace plate 12 is equipped with a pump (
), a gas outlet 14 connected to a variable leak pulp 15, a high frequency electrode assembly 20, and a counter electrode 24 are attached.
高周波電極組立20は、高周波電極21、テフロンスペ
ーサ22、及びシールド23から構成され、高周波電極
21には高周波電源30が接続されていて高周波電圧が
印加することができる。The high frequency electrode assembly 20 is composed of a high frequency electrode 21, a Teflon spacer 22, and a shield 23. A high frequency power source 30 is connected to the high frequency electrode 21 so that a high frequency voltage can be applied thereto.
エツチングすべき基板26は高周波電極21の上に配置
される。A substrate 26 to be etched is placed on top of the high frequency electrode 21 .
ポンプにより容器内を排気しガス吹き出し口14よりエ
ツチングガスを導入し容器内を1O−2torr台より
1O−ltorr台の圧力範囲内で一定に保ち、高周波
電源30より高周波電極21に数百Wの高周波電力を供
給することにより放電を起し、特に高周波電極21と対
向電極24の間で強く放電する。The inside of the container is evacuated by a pump, and etching gas is introduced from the gas outlet 14 to keep the pressure inside the container constant within the range of 10-2 torr to 10-ltorr. By supplying high-frequency power, discharge is caused, and the discharge is particularly strong between the high-frequency electrode 21 and the counter electrode 24.
高周波電極21の上に配置された基板26は主としてプ
ラズマ内に発生する化学的に活性な分子によりエツチン
グされる。The substrate 26 placed on the high frequency electrode 21 is etched primarily by chemically active molecules generated within the plasma.
本発明の実施例1によれば、エツチングガスとして四塩
化炭素ガスを用いて、直径280mmの高周波電極に周
波数13.56MHzの高周波電力150wを供給して
エツチングをした場合、酸化インジウムのエツチング速
度は、i 501/miとなり、下地のガラスのエツチ
ング速度はIOA/rniが得られ酸化インジウムとガ
ラスエツチング速度の相対比は15となった。According to Example 1 of the present invention, when etching is performed by using carbon tetrachloride gas as the etching gas and supplying 150 W of high frequency power with a frequency of 13.56 MHz to a high frequency electrode with a diameter of 280 mm, the etching rate of indium oxide is , i 501/mi, the underlying glass etching rate was IOA/rni, and the relative ratio of the indium oxide and glass etching rates was 15.
また実施例2によれば、実施例1と同じ条件で酸化スズ
をエツチングしたが、酸化インジウムと同じ150A/
miのエツチング速度が得られた。Furthermore, according to Example 2, tin oxide was etched under the same conditions as Example 1, but at the same etching rate as indium oxide.
An etching rate of mi was obtained.
さらに実施例3によれば四塩化炭素に若干の空気を混合
したガスをエツチングガスとしてガス圧力0.1 to
rr直径28゜nの高周波電極に高周波圧力150wを
供給してエツチングした場合、酸化インジウムのエツチ
ング速度50A/miとなり、下地のガラスのエツチン
グ速度は1〜2X/mi が得られ、酸化インジウムと
ガラスのエツチング速度の相対比は25以上となった。Furthermore, according to Example 3, a gas mixture of carbon tetrachloride and some air was used as the etching gas at a gas pressure of 0.1 to
When etching is performed by supplying a high frequency pressure of 150 W to a high frequency electrode with a diameter of 28°, the etching rate of indium oxide is 50 A/mi, and the etching rate of the underlying glass is 1 to 2X/mi. The relative ratio of etching rates was 25 or more.
エツチング時のガス圧力を高めかつ空気を混合すること
により酸化インジウムとガラスの選択性が大きくなると
いうことは酸化インジウムに対するエツチング作用が、
前記の塩素を含有するガスによるガスプラズマの活性分
子による化学反応に負うところが大きいことを示してい
る。Increasing the gas pressure and mixing air during etching increases the selectivity between indium oxide and glass, which means that the etching effect on indium oxide increases.
This shows that the chemical reaction due to the active molecules of the gas plasma caused by the above-mentioned chlorine-containing gas is largely responsible.
これにより、第2図のこの発明による他の実施例のエツ
チング装置にも応用できる。As a result, the present invention can be applied to the etching apparatus according to another embodiment of the present invention shown in FIG.
即ち気密容器50で、石英製円筒容器51の外部にコイ
ル52が巻かれている。That is, in the airtight container 50, a coil 52 is wound around the outside of a cylindrical container 51 made of quartz.
該円筒容器51には、ポンプ(図示していない)に接続
された排気口53とエツチングガスを導入する可変リー
クパルプ5が取りつけられている。The cylindrical container 51 is equipped with an exhaust port 53 connected to a pump (not shown) and a variable leak pulp 5 for introducing etching gas.
被処理基板61は基板支持台60に置かれ円筒容器51
の中に配置される。The substrate to be processed 61 is placed on the substrate support stand 60 and the cylindrical container 51
placed inside.
円筒容器の外部に巻かれたコイル520両端には高周波
電流を流す高周波電源70が接続されている。A high frequency power source 70 that flows a high frequency current is connected to both ends of a coil 520 wound around the outside of the cylindrical container.
これらへの応用が有益であることは関係分野の技術者に
とっては明らかである。The benefits of these applications will be obvious to those skilled in the art.
第1図は本発明による実施例の構成図で、図において1
0は真空容器、20は高周波電極組立、30は高周波電
源をそれぞれ示す。
第2図は本発明による第二の実施例の構成図で、50は
真空容器、60は基板支持台、70は高周波電源をそれ
ぞれ示す。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment according to the present invention.
0 represents a vacuum vessel, 20 represents a high frequency electrode assembly, and 30 represents a high frequency power source. FIG. 2 is a configuration diagram of a second embodiment according to the present invention, in which 50 indicates a vacuum container, 60 indicates a substrate support stand, and 70 indicates a high frequency power source.
Claims (1)
し、このプラズマガスにより透明導電膜をエツチングす
る透明導電膜のプラズマエツチング方法。1. A plasma etching method for a transparent conductive film, in which a gas containing chlorine or chlorinated hydrocarbons is turned into plasma, and the transparent conductive film is etched by this plasma gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51104672A JPS5826603B2 (en) | 1976-09-01 | 1976-09-01 | Plasma etching method for transparent conductive film |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP51104672A JPS5826603B2 (en) | 1976-09-01 | 1976-09-01 | Plasma etching method for transparent conductive film |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5330798A JPS5330798A (en) | 1978-03-23 |
| JPS5826603B2 true JPS5826603B2 (en) | 1983-06-03 |
Family
ID=14386952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP51104672A Expired JPS5826603B2 (en) | 1976-09-01 | 1976-09-01 | Plasma etching method for transparent conductive film |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5826603B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1976
- 1976-09-01 JP JP51104672A patent/JPS5826603B2/en not_active Expired
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| JPS5330798A (en) | 1978-03-23 |
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