エッチング方法およびエッチング処理装置
【課題】基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置、を提供する。
【解決手段】エッチング方法は、１断目エッチング処理槽６１において、温度ｔ１を有するエッチング液を用いて、金属膜の表層を除去する工程と、金属膜の表層を除去する工程の後に、２〜４段目エッチング処理槽６２〜６４において、温度ｔ１よりも高い温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、金属膜をパターニングする工程とを備える。
【解決手段】エッチング方法は、１断目エッチング処理槽６１において、温度ｔ１を有するエッチング液を用いて、金属膜の表層を除去する工程と、金属膜の表層を除去する工程の後に、２〜４段目エッチング処理槽６２〜６４において、温度ｔ１よりも高い温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、金属膜をパターニングする工程とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、エッチング方法およびエッチング処理装置に関し、より特定的には、基板上に形成された膜をパターニングする際に利用されるエッチング方法およびエッチング処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエッチング方法に関して、たとえば、特開平４−３３７６３７号公報には、薄膜トランジスタマトリクス基板などの製造工程におけるエッチング、洗浄、乾燥処理の際に、ウォータマークなどの汚染が残ることを防止し、製品品質と歩留まりとを向上させることを目的とした膜形成基板の処理方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された膜形成基板の処理方法においては、エッチング液を用いて膜をウェットエッチングするエッチング工程と、基板に純水を噴出することによって、エッチング液を洗浄するリンス工程と、高圧空気を噴出するエアナイフにより、基板を乾燥させる乾燥工程とを順に実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３３７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献に開示されるように、基板上に形成された膜をパターニングする方法として、エッチングが利用されている。しかしながら、基板上に形成された膜の状態は、たとえば局所的に酸化や窒化が進んでいる等の理由により、部分的に異なる場合がある。この場合に、膜にエッチャントを供給し、エッチングを行なうと、基板上の場所によってエッチングレートが変わり、得られる膜のパターニング形状にばらつきが生じるおそれがある。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従ったエッチング方法は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング方法である。エッチング方法は、第１温度を有するエッチャントを用いて、膜の表層を除去する工程と、膜の表層を除去する工程の後に、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて、膜をパターニングする工程とを備える。
【０００８】
このように構成されたエッチング方法によれば、基板上の場所によって膜のエッチングレートが異なる場合を想定し、まず、その原因となり得る膜の表層を除去する。この際、第１温度を有するエッチャントを用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングする。これにより、相対的に低い処理温度では、エッチングレートの高い場所と低い場所との間で反応速度に差が生じ難いため、基板上でより均一に膜の表層を除去することができる。その後、第２の温度を有するエッチャントを用いて、相対的に高い処理温度で膜をパターニングする。これにより、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。
【０００９】
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。膜をパターニングする工程は、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。このように構成されたエッチング方法によれば、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜の表層を除去し、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜をパターニングする。
【００１０】
また好ましくは、エッチング方法は、膜をパターニングする工程の後に、基板上を洗浄する工程をさらに備える。このように構成されたエッチング方法によれば、膜をパターニングする工程の後に、基板上に残るエッチング液や、膜の残渣を除去する。
【００１１】
また好ましくは、基板は、液晶基板である。膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である。このように構成されたエッチング方法によれば、液晶基板に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。
【００１２】
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第１エッチング処理槽で、第１温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。エッチング方法は、膜の表層を除去する工程の後に、基板を第１エッチング処理槽から第２エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備える。膜をパターニングする工程は、第２エッチング処理槽で、第２温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。
【００１３】
このように構成されたエッチング方法によれば、膜の表層を除去する工程を実施する第１エッチング処理槽と、膜をパターニングする工程を実施する第２エッチング処理槽とを分けて設けることにより、互いに異なる温度を有するエッチャントを供給するシステムを簡易に構成できる。
【００１４】
この発明に従ったエッチング処理装置は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング処理装置である。エッチング処理装置は、第１温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第１エッチング処理槽と、第１エッチング処理槽から基板が搬送され、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第２エッチング処理槽と、膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、タンク部に回収されたエッチャントを第１温度に温度調整し、第１エッチング処理槽に供給する第１供給部と、タンク部に回収されたエッチャントを第２温度に温度調整し、第２エッチング処理槽に供給する第２供給部とを備える。
【００１５】
このように構成されたエッチング処理装置によれば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。さらに、膜に供給されたエッチャントを回収し、さらに第１温度および第２温度に温度調整したエッチャントをそれぞれ第１エッチング処理槽および第２エッチング処理槽に供給するエッチャントの循環システムを構築する。これにより、異なる温度を有するエッチャントの供給機構を簡易に構成し、エッチング処理装置内に容易かつコンパクトに組み込むことができる。
【００１６】
また好ましくは、第２供給部は、タンク部に貯留されたエッチャントを第２温度に温度調整するように設けられる温度調整部を有する。このように構成されたエッチング処理装置によれば、タンク部において第２温度に温度調整されたエッチャントを、第２エッチング処理槽に供給するとともに、第１供給部によって第２温度から第１温度に温度調整されたエッチャントを、第１エッチング処理槽に供給する。
【発明の効果】
【００１７】
以上に説明したように、この発明に従えば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第１工程を示す断面図である。
【図２】図１中に示すエッチング方法により処理される液晶基板を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第２工程を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第３工程を示す断面図である。
【図５】エッチング工程時に供給するエッチング液の温度変化を示すグラフである。
【図６】図５中に示すエッチング液の温度変化の第１変形例を示すグラフである。
【図７】図５中に示すエッチング液の温度変化の第２変形例を示すグラフである。
【図８】エッチングの処理温度と反応速度との関係を表わすグラフである。
【図９】この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置を模式的に示す図である。
【図１０】図９中のエッチング処理装置に設けられるエッチング液の供給システムを模式的に示す図である。
【図１１】図９および図１０中に示すエッチング処理装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第１工程を示す断面図である。図２は、図１中に示すエッチング方法により処理される液晶基板を示す平面図である。本実施の形態では、本発明におけるエッチング方法を、液晶表示装置の表示パネルの製造工程に適用した場合について説明する。
【００２１】
図１中には、代表的に、液晶基板１０の中心領域１００における基板断面と、外縁領域１１０における基板断面とが示されている。図２中に示すように、中心領域１００は、液晶基板１０の中心付近の領域であり、外縁領域１１０は、液晶基板１０の外縁付近の領域である。
【００２２】
本実施の形態におけるエッチング方法においては、まず、エッチング工程の前工程として、液晶基板１０上に、金属膜１２およびレジスト膜１４を形成する。
【００２３】
液晶基板１０は、ガラスから形成されており、主表面１０ｍを有する。主表面１０ｍには、本実施の形態におけるエッチング方法によりパターニングされる金属膜１２が形成されている。金属膜１２は、液晶基板１０に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）の配線（たとえば、ソース配線やゲート配線など）を形成するための膜であり、金属から形成されている。金属膜１２は、たとえば、アルミニウムや、チタン、銅、モリブデンなどから形成されている。
【００２４】
なお、図中には、１層からなる金属膜１２が示されているが、主表面１０ｍ上に複数層からなる金属膜が形成されてもよい。
【００２５】
液晶基板１０は、主表面１０ｍを平面的に見た場合に、矩形形状を有する。液晶基板１０は、一例として、２１６０×２４６０ｍｍ、もしくは２８５０×３０５０ｍｍのサイズを有する大型基板である。
【００２６】
レジスト膜１４は、金属膜１２をエッチングする際にマスク膜として用いられる。レジスト膜１４は、予め実施したフォトリソグラフィ工程により、金属膜１２のパターニング形状に対応したパターンに形成されている。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第２工程を示す断面図である。図４は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第３工程を示す断面図である。
【００２８】
図３を参照して、次に、液晶基板１０の基板上に温度ｔ１を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域１００および外縁領域１１０の各領域において、レジスト膜１４から露出する金属膜１２の表層１２ａを除去する。
【００２９】
図４を参照して、次に、液晶基板１０の基板上に、温度ｔ１よりも大きい温度ｔ２を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域１００および外縁領域１１０の各領域において、レジスト膜１４から露出する金属膜１２を除去し、金属膜１２を所定の配線形状にパターニングする。
【００３０】
図５は、エッチング工程時に供給するエッチング液の温度変化を示すグラフである。図５を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法では、図３中に示す工程で、一定の温度ｔ１を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。その後、図４中に示す工程で、一定の温度ｔ２を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。
【００３１】
なお、図３中に示す工程と図４中に示す工程とは、図５中に示すように連続的に実施されてもよいし、図３中に示す工程と図４中に示す工程との間に、エッチング液が供給されない期間があってもよい。
【００３２】
図３および図４中に示すエッチング工程において使用するエッチング液は、同一種類である。エッチング液としては、金属膜のエッチングに使用される一般的なものが使用され、たとえば、硫酸、硝酸、リン酸、フッ酸などの薬液が使用される。
【００３３】
図３中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度ｔ１は、金属膜１２の表面の状態、金属膜１２の種類、エッチング液の種類などを考慮して、適宜設定される。図４中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度ｔ２は、通常のエッチング工程を想定した場合に最適とされる値に設定される。
【００３４】
エッチング液の温度について具体例を挙げると、温度ｔ１が、２５℃であり、温度ｔ２が、４０℃である。温度ｔ１および温度ｔ２の関係の一例として、温度ｔ１が、エッチング液の常温（加熱、冷却しない温度という意味）よりも低い温度であり、温度ｔ２が、エッチング液の常温より高い温度である場合や、温度ｔ１が、エッチング液の常温であり、温度ｔ２が、エッチング液の常温より高い温度である場合がある。
【００３５】
その後、液晶基板１０の洗浄工程および乾燥工程を実施することにより、エッチング工程を完了する。
【００３６】
図６は、図５中に示すエッチング液の温度変化の第１変形例を示すグラフである。図６を参照して、本変形例では、図３中に示す工程で、一定の温度ｔ１を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。引き続いて、温度ｔ１から温度ｔ２まで温度上昇させつつ、エッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。図４中に示す工程で、一定の温度ｔ２を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。このように、図３中に示す工程と、図４中に示す工程との間で、供給するエッチング液の温度を連続的に増大させてもよい。
【００３７】
図７は、図５中に示すエッチング液の温度変化の第２変形例を示すグラフである。図７を参照して、本変形例では、図３中に示す工程で、温度ｔ１から温度ｔ１´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。その後、図４中に示す工程で、温度ｔ２から温度ｔ２´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。このように、図３および図４中の各工程で供給されるエッチング液の温度は、一定でなくてもよい。
【００３８】
続いて、本実施の形態におけるエッチング方法により奏される作用、効果について説明する。
【００３９】
液晶基板１０の基板上に形成された金属膜１２をパターニングし、主表面１０ｍ上に配線を形成する場合、前工程からエッチング工程までの間に、金属膜１２が局所的に酸化、窒化するなどして、金属膜１２の表面の状態が基板上の場所によって異なる場合がある。本実施の形態では、その一例として、中心領域１００において、金属膜１２の酸化もしくは窒化が進んでおり、金属膜１２の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜に起因して、外縁領域１１０と比較した場合に金属膜１２がエッチングされ難い（エッチングレートが低い）場合を想定する。
【００４０】
図８は、エッチングの処理温度と反応速度との関係を表わすグラフである。図８を参照して、図中には、エッチングレートが低い場所である中心領域１００における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線１２０によって表わされ、エッチングレートが高い場所である外縁領域１１０における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線１３０によって表わされている。
【００４１】
エッチング工程は、処理温度が低い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が小さくなり、処理温度が高い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が大きくなる特性を有する（Ｔ１＜Ｔ２，Ｓ１＜Ｓ２）。
【００４２】
本実施の形態では、図３中に示すエッチング工程時に、金属膜１２の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜を表層１２ａとともに除去する。この際、温度ｔ２よりも低い温度ｔ１を有するエッチング液を用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングを実行する。これにより、上記の通り、処理温度が低い場合は、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が生じ難いため、中心領域１００と外縁領域１１０との間でばらつきを生じさせることなく、より均一に金属膜１２の表層１２ａを除去することができる。
【００４３】
その後、温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、相対的に高い処理温度で残る金属膜１２をパターニングする。結果、液晶基板１０に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。
【００４４】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング方法は、第１温度としての温度ｔ１を有するエッチャントとしてのエッチング液を用いて、膜としての金属膜１２の表層１２ａを除去する工程（図３中に示す工程）と、金属膜１２の表層１２ａを除去する工程の後に、温度ｔ１よりも高い第２温度としての温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、金属膜１２をパターニングする工程（図４中に示す工程）とを備える。
【００４５】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法によれば、液晶基板１０に、基板上の場所によってばらつきのない均一な配線パターンを形成することができる。この場合、配線幅のばらつきに起因する輝度ムラの発生を防止し、液晶パネルの面内均一性を向上させることができる。また、液晶基板１０が大型基板であり、１つの液晶基板１０から複数枚の液晶パネルが切り出されることを想定すると、製品間に表示性能のばらつきが生じることを防止できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、液晶表示装置の表示パネルの製造工程において、配線膜を形成する際に、本発明におけるエッチング方法を適用したが、これに限られることなく、金属膜のエッチングを伴う製造工程に広く適用が可能である。
【００４７】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置を模式的に示す図である。本実施の形態では、実施の形態１におけるエッチング方法を実施するためのエッチング処理装置の具体例について説明する。
【００４８】
図９を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、受け入れ部５０と、エッチング処理槽６０と、洗浄槽７０と、乾燥槽８０と、取り出し部９０とを有して構成されている。受け入れ部５０、エッチング処理槽６０、洗浄槽７０、乾燥槽８０および取り出し部９０は、挙げた順に並んで配置されており、エッチング工程を実施するための製造ラインを構成している。各槽には、搬送機構としての搬送ローラ３１が設けられている。液晶基板１０は、この搬送ローラ３１に載置された状態で、受け入れ部５０から取り出し部９０に向けて順に搬送される。
【００４９】
金属膜１２およびレジスト膜１４が形成された液晶基板１０は、まず、受け入れ部５０に搬入されることによって、エッチング工程の製造ラインに受け入れられる。次に、液晶基板１０は、エッチング処理槽６０に搬送される。このエッチング処理槽６０では、液晶基板１０にエッチング液が供給されることにより、金属膜１２が所定の配線パターンにエッチングされる。
【００５０】
次に、液晶基板１０は、洗浄槽７０に搬送される。この洗浄槽７０では、液晶基板１０に洗浄液としての純水が供給され、基板上に残るエッチング液や、金属膜１２およびレジスト膜１４の残渣が洗浄される。次に、液晶基板１０は、乾燥槽８０に搬送される。この乾燥槽８０では、エアナイフ２３からエアが噴射されることにより、液晶基板１０が乾燥される。次に、液晶基板１０は、取り出し部９０に搬送される。エッチング工程が完了した液晶基板１０は、取り出し部９０を通じて、エッチング工程の製造ラインから搬出される。
【００５１】
本実施の形態では、エッチング処理槽６０が、１段目エッチング処理槽６１、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４から構成されている。１段目エッチング処理槽６１、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４は、挙げた順に、エッチング工程の製造ラインの上流側から下流側に並んでいる。１段目エッチング処理槽６１では、図３中に示す金属膜１２の表層１２ａを除去するためのエッチング工程が実施され、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４では、図４中に示す金属膜１２をパターニングするためのエッチング工程が実施される。
【００５２】
すなわち、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００を用いたエッチング工程では、第１エッチング処理槽としての１段目エッチング処理槽６１で、温度ｔ１を有するエッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。次に、液晶基板１０を１段目エッチング処理槽６１から、第２エッチング処理槽としての２段目〜４段目エッチング処理層６２，６３，６４に順に移動させる。そして、この２段目〜４段目エッチング処理層６２，６３，６４において、温度ｔ２を有するエッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。
【００５３】
各エッチング処理槽には、液晶基板１０に向けてエッチング液を噴射する噴射ノズル２１が設けられている。噴射ノズル２１は、搬送ローラ３１に載置された液晶基板１０と対向する位置に設けられている。噴射ノズル２１は、少なくとも、１段目エッチング処理槽６１と、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４との間で、互いに独立して設けられている。
【００５４】
図１０は、図９中のエッチング処理装置に設けられるエッチング液の供給システムを模式的に示す図である。
【００５５】
図９および図１０を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、タンク部３２と、エッチング液供給部４７と、エッチング液供給部４４とをさらに有して構成されている。
【００５６】
タンク部３２は、エッチング液を貯留可能なタンク形状を有する。タンク部３２は、回収用配管４１を通じて、１段目〜４段目エッチング処理槽６１，６２，６３，６４に接続されている。
【００５７】
エッチング液供給部４７は、供給用配管４６および冷却部４５を有して構成されている。供給用配管４６は、タンク部３２と、１段目エッチング処理槽６１との間で延び、タンク部３２に貯留されたエッチング液を１段目エッチング処理槽６１の噴射ノズル２１に供給可能に設けられている。冷却部４５は、供給用配管４６の経路上に設けられている。冷却部４５は、たとえば、冷却チラーやバッファタンクなどから構成されている。
【００５８】
エッチング液供給部４４は、供給用配管４２および加熱部４３を有して構成されている。供給用配管４２は、タンク部３２と、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４との間で延び、タンク部３２に貯留されたエッチング液を２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４の噴射ノズル２１に供給可能に設けられている。本実施の形態では、加熱部４３が、タンク部３２に貯留されたエッチング液を加熱可能なように設けられている。加熱部４３は、たとえば、電気ヒータから構成されている。なお、加熱部４３は、供給用配管４２の経路上に設けられてもよい。
【００５９】
本実施の形態におけるエッチング処理装置５００においては、１段目〜４段目エッチング処理槽６１，６２，６３，６４の各槽で液晶基板１０に供給されたエッチング液が、回収用配管４１を流れてタンク部３２に回収される。タンク部３２に貯留されたエッチング液は、エッチング液供給部４４の加熱部４３によって、温度ｔ２（たとえば、４０℃）まで加熱される。温度ｔ２まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部４４の供給用配管４２を流れて、再び２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給される。また、温度ｔ２まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部４７の冷却部４５によって、温度ｔ１（たとえば、２５℃）まで冷却される。温度ｔ１まで冷却されたエッチング液は、供給用配管４６を流れて再び１段目エッチング処理槽６１に供給される。
【００６０】
本実施の形態では、エッチング液供給部４４，４７の設置により、１段目エッチング処理槽６１に供給されるエッチング液を貯留するタンク部と、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給されるエッチング液を貯留するタンク部とが、共用されている。このため、エッチング処理槽ごとに異なる温度のエッチング液を供給するシステムをコンパクトに構成することができる。これにより、エッチング液の供給システムを、エッチング処理装置５００の製造ライン内に容易に組み込むことができる（エッチング液供給システムのインライン化の実現）。
【００６１】
なお、タンク部３２に回収されるエッチング液の温度と、温度ｔ１との関係によっては、加熱部４３を供給用配管４２の経路上に設け、冷却部４５を省略してもよい。この場合、タンク部３２に回収されたエッチング液を直接、１段目エッチング処理槽６１に供給する。
【００６２】
以上に説明した、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、温度ｔ１を有するエッチング液を用いて金属膜１２の表層１２ａを除去する第１エッチング処理槽としての１段目エッチング処理槽６１と、１段目エッチング処理槽６１から液晶基板１０が搬送され、温度ｔ１よりも高い温度ｔ２を有するエッチング液を用いて金属膜１２をパターニングする第２エッチング処理槽としての２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４と、金属膜１２に供給されたエッチング液を回収するタンク部３２と、タンク部３２に回収されたエッチング液を温度ｔ１に温度調整し、１段目エッチング処理槽６１に供給する第１供給部としてのエッチング液供給部４７と、タンク部３２に回収されたエッチング液を温度ｔ２に温度調整し、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給する第２供給部としてのエッチング液供給部４４とを備える。
【００６３】
エッチング液供給部４４は、タンク部３２に貯留されたエッチャントを温度ｔ２に温度調整するように設けられる温度調整部としての加熱部４３を有する。
【００６４】
図１１は、図９および図１０中に示すエッチング処理装置の変形例を示す図である。図１１を参照して、本変形例では、受け入れ部５０の後工程に、単一のエッチング処理槽６０が設けられている。エッチング処理槽６０には、温度ｔ１に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部３６と、温度ｔ２に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部３７とが、供給用配管３９を介して接続されている。供給用配管３９の経路上には、タンク部３６とエッチング処理槽６０との間、およびタンク部３７とエッチング処理槽６０との間のいずれかを一方を連通させ、いずれか他方を遮断するためのバルブ３８が設けられている。
【００６５】
本変形例におけるエッチング処理装置では、バルブ３８の操作によって、まず、温度ｔ１を有するエッチング液をタンク部３６からエッチング処理槽６０に供給し、その後、温度ｔ２を有するエッチング液をタンク部３７からエッチング処理槽６０に供給する。
【００６６】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明は、主に、液晶基板上に、薄膜トランジスタの各種メタル配線を形成する製造工程に利用される。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 液晶基板、１０ｍ 主表面、１２ 金属膜、１２ａ 表層、１４ レジスト膜、２１ 噴射ノズル、２３ エアナイフ、３１ 搬送ローラ、３２，３６，３７ タンク部、３８ バルブ、３９，４２，４６ 供給用配管、４１ 回収用配管、４３ 加熱部、４４，４７ エッチング液供給部、４５ 冷却部、５０ 受け入れ部、６０ エッチング処理槽、６１〜６４ １〜４段目エッチング処理槽、７０ 洗浄槽、８０ 乾燥槽、９０ 取り出し部、１００ 中心領域、１１０ 外縁領域、１２０，１３０ 曲線、５００ エッチング処理装置。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、一般的には、エッチング方法およびエッチング処理装置に関し、より特定的には、基板上に形成された膜をパターニングする際に利用されるエッチング方法およびエッチング処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のエッチング方法に関して、たとえば、特開平４−３３７６３７号公報には、薄膜トランジスタマトリクス基板などの製造工程におけるエッチング、洗浄、乾燥処理の際に、ウォータマークなどの汚染が残ることを防止し、製品品質と歩留まりとを向上させることを目的とした膜形成基板の処理方法が開示されている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に開示された膜形成基板の処理方法においては、エッチング液を用いて膜をウェットエッチングするエッチング工程と、基板に純水を噴出することによって、エッチング液を洗浄するリンス工程と、高圧空気を噴出するエアナイフにより、基板を乾燥させる乾燥工程とを順に実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−３３７６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献に開示されるように、基板上に形成された膜をパターニングする方法として、エッチングが利用されている。しかしながら、基板上に形成された膜の状態は、たとえば局所的に酸化や窒化が進んでいる等の理由により、部分的に異なる場合がある。この場合に、膜にエッチャントを供給し、エッチングを行なうと、基板上の場所によってエッチングレートが変わり、得られる膜のパターニング形状にばらつきが生じるおそれがある。
【０００６】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に従ったエッチング方法は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング方法である。エッチング方法は、第１温度を有するエッチャントを用いて、膜の表層を除去する工程と、膜の表層を除去する工程の後に、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて、膜をパターニングする工程とを備える。
【０００８】
このように構成されたエッチング方法によれば、基板上の場所によって膜のエッチングレートが異なる場合を想定し、まず、その原因となり得る膜の表層を除去する。この際、第１温度を有するエッチャントを用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングする。これにより、相対的に低い処理温度では、エッチングレートの高い場所と低い場所との間で反応速度に差が生じ難いため、基板上でより均一に膜の表層を除去することができる。その後、第２の温度を有するエッチャントを用いて、相対的に高い処理温度で膜をパターニングする。これにより、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。
【０００９】
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。膜をパターニングする工程は、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。このように構成されたエッチング方法によれば、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜の表層を除去し、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜をパターニングする。
【００１０】
また好ましくは、エッチング方法は、膜をパターニングする工程の後に、基板上を洗浄する工程をさらに備える。このように構成されたエッチング方法によれば、膜をパターニングする工程の後に、基板上に残るエッチング液や、膜の残渣を除去する。
【００１１】
また好ましくは、基板は、液晶基板である。膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である。このように構成されたエッチング方法によれば、液晶基板に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。
【００１２】
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第１エッチング処理槽で、第１温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。エッチング方法は、膜の表層を除去する工程の後に、基板を第１エッチング処理槽から第２エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備える。膜をパターニングする工程は、第２エッチング処理槽で、第２温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。
【００１３】
このように構成されたエッチング方法によれば、膜の表層を除去する工程を実施する第１エッチング処理槽と、膜をパターニングする工程を実施する第２エッチング処理槽とを分けて設けることにより、互いに異なる温度を有するエッチャントを供給するシステムを簡易に構成できる。
【００１４】
この発明に従ったエッチング処理装置は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング処理装置である。エッチング処理装置は、第１温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第１エッチング処理槽と、第１エッチング処理槽から基板が搬送され、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第２エッチング処理槽と、膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、タンク部に回収されたエッチャントを第１温度に温度調整し、第１エッチング処理槽に供給する第１供給部と、タンク部に回収されたエッチャントを第２温度に温度調整し、第２エッチング処理槽に供給する第２供給部とを備える。
【００１５】
このように構成されたエッチング処理装置によれば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。さらに、膜に供給されたエッチャントを回収し、さらに第１温度および第２温度に温度調整したエッチャントをそれぞれ第１エッチング処理槽および第２エッチング処理槽に供給するエッチャントの循環システムを構築する。これにより、異なる温度を有するエッチャントの供給機構を簡易に構成し、エッチング処理装置内に容易かつコンパクトに組み込むことができる。
【００１６】
また好ましくは、第２供給部は、タンク部に貯留されたエッチャントを第２温度に温度調整するように設けられる温度調整部を有する。このように構成されたエッチング処理装置によれば、タンク部において第２温度に温度調整されたエッチャントを、第２エッチング処理槽に供給するとともに、第１供給部によって第２温度から第１温度に温度調整されたエッチャントを、第１エッチング処理槽に供給する。
【発明の効果】
【００１７】
以上に説明したように、この発明に従えば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第１工程を示す断面図である。
【図２】図１中に示すエッチング方法により処理される液晶基板を示す平面図である。
【図３】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第２工程を示す断面図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第３工程を示す断面図である。
【図５】エッチング工程時に供給するエッチング液の温度変化を示すグラフである。
【図６】図５中に示すエッチング液の温度変化の第１変形例を示すグラフである。
【図７】図５中に示すエッチング液の温度変化の第２変形例を示すグラフである。
【図８】エッチングの処理温度と反応速度との関係を表わすグラフである。
【図９】この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置を模式的に示す図である。
【図１０】図９中のエッチング処理装置に設けられるエッチング液の供給システムを模式的に示す図である。
【図１１】図９および図１０中に示すエッチング処理装置の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００２０】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第１工程を示す断面図である。図２は、図１中に示すエッチング方法により処理される液晶基板を示す平面図である。本実施の形態では、本発明におけるエッチング方法を、液晶表示装置の表示パネルの製造工程に適用した場合について説明する。
【００２１】
図１中には、代表的に、液晶基板１０の中心領域１００における基板断面と、外縁領域１１０における基板断面とが示されている。図２中に示すように、中心領域１００は、液晶基板１０の中心付近の領域であり、外縁領域１１０は、液晶基板１０の外縁付近の領域である。
【００２２】
本実施の形態におけるエッチング方法においては、まず、エッチング工程の前工程として、液晶基板１０上に、金属膜１２およびレジスト膜１４を形成する。
【００２３】
液晶基板１０は、ガラスから形成されており、主表面１０ｍを有する。主表面１０ｍには、本実施の形態におけるエッチング方法によりパターニングされる金属膜１２が形成されている。金属膜１２は、液晶基板１０に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：thin film transistor）の配線（たとえば、ソース配線やゲート配線など）を形成するための膜であり、金属から形成されている。金属膜１２は、たとえば、アルミニウムや、チタン、銅、モリブデンなどから形成されている。
【００２４】
なお、図中には、１層からなる金属膜１２が示されているが、主表面１０ｍ上に複数層からなる金属膜が形成されてもよい。
【００２５】
液晶基板１０は、主表面１０ｍを平面的に見た場合に、矩形形状を有する。液晶基板１０は、一例として、２１６０×２４６０ｍｍ、もしくは２８５０×３０５０ｍｍのサイズを有する大型基板である。
【００２６】
レジスト膜１４は、金属膜１２をエッチングする際にマスク膜として用いられる。レジスト膜１４は、予め実施したフォトリソグラフィ工程により、金属膜１２のパターニング形状に対応したパターンに形成されている。
【００２７】
図３は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第２工程を示す断面図である。図４は、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の第３工程を示す断面図である。
【００２８】
図３を参照して、次に、液晶基板１０の基板上に温度ｔ１を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域１００および外縁領域１１０の各領域において、レジスト膜１４から露出する金属膜１２の表層１２ａを除去する。
【００２９】
図４を参照して、次に、液晶基板１０の基板上に、温度ｔ１よりも大きい温度ｔ２を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域１００および外縁領域１１０の各領域において、レジスト膜１４から露出する金属膜１２を除去し、金属膜１２を所定の配線形状にパターニングする。
【００３０】
図５は、エッチング工程時に供給するエッチング液の温度変化を示すグラフである。図５を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法では、図３中に示す工程で、一定の温度ｔ１を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。その後、図４中に示す工程で、一定の温度ｔ２を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。
【００３１】
なお、図３中に示す工程と図４中に示す工程とは、図５中に示すように連続的に実施されてもよいし、図３中に示す工程と図４中に示す工程との間に、エッチング液が供給されない期間があってもよい。
【００３２】
図３および図４中に示すエッチング工程において使用するエッチング液は、同一種類である。エッチング液としては、金属膜のエッチングに使用される一般的なものが使用され、たとえば、硫酸、硝酸、リン酸、フッ酸などの薬液が使用される。
【００３３】
図３中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度ｔ１は、金属膜１２の表面の状態、金属膜１２の種類、エッチング液の種類などを考慮して、適宜設定される。図４中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度ｔ２は、通常のエッチング工程を想定した場合に最適とされる値に設定される。
【００３４】
エッチング液の温度について具体例を挙げると、温度ｔ１が、２５℃であり、温度ｔ２が、４０℃である。温度ｔ１および温度ｔ２の関係の一例として、温度ｔ１が、エッチング液の常温（加熱、冷却しない温度という意味）よりも低い温度であり、温度ｔ２が、エッチング液の常温より高い温度である場合や、温度ｔ１が、エッチング液の常温であり、温度ｔ２が、エッチング液の常温より高い温度である場合がある。
【００３５】
その後、液晶基板１０の洗浄工程および乾燥工程を実施することにより、エッチング工程を完了する。
【００３６】
図６は、図５中に示すエッチング液の温度変化の第１変形例を示すグラフである。図６を参照して、本変形例では、図３中に示す工程で、一定の温度ｔ１を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。引き続いて、温度ｔ１から温度ｔ２まで温度上昇させつつ、エッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。図４中に示す工程で、一定の温度ｔ２を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。このように、図３中に示す工程と、図４中に示す工程との間で、供給するエッチング液の温度を連続的に増大させてもよい。
【００３７】
図７は、図５中に示すエッチング液の温度変化の第２変形例を示すグラフである。図７を参照して、本変形例では、図３中に示す工程で、温度ｔ１から温度ｔ１´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。その後、図４中に示す工程で、温度ｔ２から温度ｔ２´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板１０の基板上に供給する。このように、図３および図４中の各工程で供給されるエッチング液の温度は、一定でなくてもよい。
【００３８】
続いて、本実施の形態におけるエッチング方法により奏される作用、効果について説明する。
【００３９】
液晶基板１０の基板上に形成された金属膜１２をパターニングし、主表面１０ｍ上に配線を形成する場合、前工程からエッチング工程までの間に、金属膜１２が局所的に酸化、窒化するなどして、金属膜１２の表面の状態が基板上の場所によって異なる場合がある。本実施の形態では、その一例として、中心領域１００において、金属膜１２の酸化もしくは窒化が進んでおり、金属膜１２の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜に起因して、外縁領域１１０と比較した場合に金属膜１２がエッチングされ難い（エッチングレートが低い）場合を想定する。
【００４０】
図８は、エッチングの処理温度と反応速度との関係を表わすグラフである。図８を参照して、図中には、エッチングレートが低い場所である中心領域１００における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線１２０によって表わされ、エッチングレートが高い場所である外縁領域１１０における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線１３０によって表わされている。
【００４１】
エッチング工程は、処理温度が低い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が小さくなり、処理温度が高い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が大きくなる特性を有する（Ｔ１＜Ｔ２，Ｓ１＜Ｓ２）。
【００４２】
本実施の形態では、図３中に示すエッチング工程時に、金属膜１２の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜を表層１２ａとともに除去する。この際、温度ｔ２よりも低い温度ｔ１を有するエッチング液を用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングを実行する。これにより、上記の通り、処理温度が低い場合は、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が生じ難いため、中心領域１００と外縁領域１１０との間でばらつきを生じさせることなく、より均一に金属膜１２の表層１２ａを除去することができる。
【００４３】
その後、温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、相対的に高い処理温度で残る金属膜１２をパターニングする。結果、液晶基板１０に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。
【００４４】
以上に説明した、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング方法は、第１温度としての温度ｔ１を有するエッチャントとしてのエッチング液を用いて、膜としての金属膜１２の表層１２ａを除去する工程（図３中に示す工程）と、金属膜１２の表層１２ａを除去する工程の後に、温度ｔ１よりも高い第２温度としての温度ｔ２を有するエッチング液を用いて、金属膜１２をパターニングする工程（図４中に示す工程）とを備える。
【００４５】
このように構成された、この発明の実施の形態１におけるエッチング方法によれば、液晶基板１０に、基板上の場所によってばらつきのない均一な配線パターンを形成することができる。この場合、配線幅のばらつきに起因する輝度ムラの発生を防止し、液晶パネルの面内均一性を向上させることができる。また、液晶基板１０が大型基板であり、１つの液晶基板１０から複数枚の液晶パネルが切り出されることを想定すると、製品間に表示性能のばらつきが生じることを防止できる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、液晶表示装置の表示パネルの製造工程において、配線膜を形成する際に、本発明におけるエッチング方法を適用したが、これに限られることなく、金属膜のエッチングを伴う製造工程に広く適用が可能である。
【００４７】
（実施の形態２）
図９は、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置を模式的に示す図である。本実施の形態では、実施の形態１におけるエッチング方法を実施するためのエッチング処理装置の具体例について説明する。
【００４８】
図９を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、受け入れ部５０と、エッチング処理槽６０と、洗浄槽７０と、乾燥槽８０と、取り出し部９０とを有して構成されている。受け入れ部５０、エッチング処理槽６０、洗浄槽７０、乾燥槽８０および取り出し部９０は、挙げた順に並んで配置されており、エッチング工程を実施するための製造ラインを構成している。各槽には、搬送機構としての搬送ローラ３１が設けられている。液晶基板１０は、この搬送ローラ３１に載置された状態で、受け入れ部５０から取り出し部９０に向けて順に搬送される。
【００４９】
金属膜１２およびレジスト膜１４が形成された液晶基板１０は、まず、受け入れ部５０に搬入されることによって、エッチング工程の製造ラインに受け入れられる。次に、液晶基板１０は、エッチング処理槽６０に搬送される。このエッチング処理槽６０では、液晶基板１０にエッチング液が供給されることにより、金属膜１２が所定の配線パターンにエッチングされる。
【００５０】
次に、液晶基板１０は、洗浄槽７０に搬送される。この洗浄槽７０では、液晶基板１０に洗浄液としての純水が供給され、基板上に残るエッチング液や、金属膜１２およびレジスト膜１４の残渣が洗浄される。次に、液晶基板１０は、乾燥槽８０に搬送される。この乾燥槽８０では、エアナイフ２３からエアが噴射されることにより、液晶基板１０が乾燥される。次に、液晶基板１０は、取り出し部９０に搬送される。エッチング工程が完了した液晶基板１０は、取り出し部９０を通じて、エッチング工程の製造ラインから搬出される。
【００５１】
本実施の形態では、エッチング処理槽６０が、１段目エッチング処理槽６１、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４から構成されている。１段目エッチング処理槽６１、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４は、挙げた順に、エッチング工程の製造ラインの上流側から下流側に並んでいる。１段目エッチング処理槽６１では、図３中に示す金属膜１２の表層１２ａを除去するためのエッチング工程が実施され、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４では、図４中に示す金属膜１２をパターニングするためのエッチング工程が実施される。
【００５２】
すなわち、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００を用いたエッチング工程では、第１エッチング処理槽としての１段目エッチング処理槽６１で、温度ｔ１を有するエッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。次に、液晶基板１０を１段目エッチング処理槽６１から、第２エッチング処理槽としての２段目〜４段目エッチング処理層６２，６３，６４に順に移動させる。そして、この２段目〜４段目エッチング処理層６２，６３，６４において、温度ｔ２を有するエッチング液を液晶基板１０の基板上に供給する。
【００５３】
各エッチング処理槽には、液晶基板１０に向けてエッチング液を噴射する噴射ノズル２１が設けられている。噴射ノズル２１は、搬送ローラ３１に載置された液晶基板１０と対向する位置に設けられている。噴射ノズル２１は、少なくとも、１段目エッチング処理槽６１と、２段目エッチング処理槽６２、３段目エッチング処理槽６３および４段目エッチング処理槽６４との間で、互いに独立して設けられている。
【００５４】
図１０は、図９中のエッチング処理装置に設けられるエッチング液の供給システムを模式的に示す図である。
【００５５】
図９および図１０を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、タンク部３２と、エッチング液供給部４７と、エッチング液供給部４４とをさらに有して構成されている。
【００５６】
タンク部３２は、エッチング液を貯留可能なタンク形状を有する。タンク部３２は、回収用配管４１を通じて、１段目〜４段目エッチング処理槽６１，６２，６３，６４に接続されている。
【００５７】
エッチング液供給部４７は、供給用配管４６および冷却部４５を有して構成されている。供給用配管４６は、タンク部３２と、１段目エッチング処理槽６１との間で延び、タンク部３２に貯留されたエッチング液を１段目エッチング処理槽６１の噴射ノズル２１に供給可能に設けられている。冷却部４５は、供給用配管４６の経路上に設けられている。冷却部４５は、たとえば、冷却チラーやバッファタンクなどから構成されている。
【００５８】
エッチング液供給部４４は、供給用配管４２および加熱部４３を有して構成されている。供給用配管４２は、タンク部３２と、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４との間で延び、タンク部３２に貯留されたエッチング液を２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４の噴射ノズル２１に供給可能に設けられている。本実施の形態では、加熱部４３が、タンク部３２に貯留されたエッチング液を加熱可能なように設けられている。加熱部４３は、たとえば、電気ヒータから構成されている。なお、加熱部４３は、供給用配管４２の経路上に設けられてもよい。
【００５９】
本実施の形態におけるエッチング処理装置５００においては、１段目〜４段目エッチング処理槽６１，６２，６３，６４の各槽で液晶基板１０に供給されたエッチング液が、回収用配管４１を流れてタンク部３２に回収される。タンク部３２に貯留されたエッチング液は、エッチング液供給部４４の加熱部４３によって、温度ｔ２（たとえば、４０℃）まで加熱される。温度ｔ２まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部４４の供給用配管４２を流れて、再び２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給される。また、温度ｔ２まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部４７の冷却部４５によって、温度ｔ１（たとえば、２５℃）まで冷却される。温度ｔ１まで冷却されたエッチング液は、供給用配管４６を流れて再び１段目エッチング処理槽６１に供給される。
【００６０】
本実施の形態では、エッチング液供給部４４，４７の設置により、１段目エッチング処理槽６１に供給されるエッチング液を貯留するタンク部と、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給されるエッチング液を貯留するタンク部とが、共用されている。このため、エッチング処理槽ごとに異なる温度のエッチング液を供給するシステムをコンパクトに構成することができる。これにより、エッチング液の供給システムを、エッチング処理装置５００の製造ライン内に容易に組み込むことができる（エッチング液供給システムのインライン化の実現）。
【００６１】
なお、タンク部３２に回収されるエッチング液の温度と、温度ｔ１との関係によっては、加熱部４３を供給用配管４２の経路上に設け、冷却部４５を省略してもよい。この場合、タンク部３２に回収されたエッチング液を直接、１段目エッチング処理槽６１に供給する。
【００６２】
以上に説明した、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング処理装置５００は、温度ｔ１を有するエッチング液を用いて金属膜１２の表層１２ａを除去する第１エッチング処理槽としての１段目エッチング処理槽６１と、１段目エッチング処理槽６１から液晶基板１０が搬送され、温度ｔ１よりも高い温度ｔ２を有するエッチング液を用いて金属膜１２をパターニングする第２エッチング処理槽としての２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４と、金属膜１２に供給されたエッチング液を回収するタンク部３２と、タンク部３２に回収されたエッチング液を温度ｔ１に温度調整し、１段目エッチング処理槽６１に供給する第１供給部としてのエッチング液供給部４７と、タンク部３２に回収されたエッチング液を温度ｔ２に温度調整し、２段目〜４段目エッチング処理槽６２，６３，６４に供給する第２供給部としてのエッチング液供給部４４とを備える。
【００６３】
エッチング液供給部４４は、タンク部３２に貯留されたエッチャントを温度ｔ２に温度調整するように設けられる温度調整部としての加熱部４３を有する。
【００６４】
図１１は、図９および図１０中に示すエッチング処理装置の変形例を示す図である。図１１を参照して、本変形例では、受け入れ部５０の後工程に、単一のエッチング処理槽６０が設けられている。エッチング処理槽６０には、温度ｔ１に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部３６と、温度ｔ２に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部３７とが、供給用配管３９を介して接続されている。供給用配管３９の経路上には、タンク部３６とエッチング処理槽６０との間、およびタンク部３７とエッチング処理槽６０との間のいずれかを一方を連通させ、いずれか他方を遮断するためのバルブ３８が設けられている。
【００６５】
本変形例におけるエッチング処理装置では、バルブ３８の操作によって、まず、温度ｔ１を有するエッチング液をタンク部３６からエッチング処理槽６０に供給し、その後、温度ｔ２を有するエッチング液をタンク部３７からエッチング処理槽６０に供給する。
【００６６】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるエッチング処理装置によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に得ることができる。
【００６７】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
この発明は、主に、液晶基板上に、薄膜トランジスタの各種メタル配線を形成する製造工程に利用される。
【符号の説明】
【００６９】
１０ 液晶基板、１０ｍ 主表面、１２ 金属膜、１２ａ 表層、１４ レジスト膜、２１ 噴射ノズル、２３ エアナイフ、３１ 搬送ローラ、３２，３６，３７ タンク部、３８ バルブ、３９，４２，４６ 供給用配管、４１ 回収用配管、４３ 加熱部、４４，４７ エッチング液供給部、４５ 冷却部、５０ 受け入れ部、６０ エッチング処理槽、６１〜６４ １〜４段目エッチング処理槽、７０ 洗浄槽、８０ 乾燥槽、９０ 取り出し部、１００ 中心領域、１１０ 外縁領域、１２０，１３０ 曲線、５００ エッチング処理装置。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング方法であって、
第１温度を有するエッチャントを用いて、前記膜の表層を除去する工程と、
前記膜の表層を除去する工程の後に、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて、前記膜をパターニングする工程とを備える、エッチング方法。
【請求項２】
前記膜の表層を除去する工程は、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、前記膜に対して供給する工程を含み、
前記膜をパターニングする工程は、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、前記膜に対して供給する工程を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記膜をパターニングする工程の後に、前記基板上を洗浄する工程をさらに備える、請求項１または２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記基板は、液晶基板であり、
前記膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である、請求項１から３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記膜の表層を除去する工程は、第１エッチング処理槽で、第１温度を有するエッチャントを前記膜に供給する工程を含み、
前記膜の表層を除去する工程の後に、前記基板を前記第１エッチング処理槽から第２エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備え、
前記膜をパターニングする工程は、前記第２エッチング処理槽で、第２温度を有するエッチャントを前記膜に供給する工程を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング処理装置であって、
第１温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第１エッチング処理槽と、
前記第１エッチング処理槽から基板が搬送され、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第２エッチング処理槽と、
前記膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第１温度に温度調整し、前記第１エッチング処理槽に供給する第１供給部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第２温度に温度調整し、前記第２エッチング処理槽に供給する第２供給部とを備える、エッチング処理装置。
【請求項７】
前記第２供給部は、前記タンク部に貯留されたエッチャントを第２温度に温度調整するように設けられる温度調整部を有する、請求項６に記載のエッチング処理装置。
【請求項１】
基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング方法であって、
第１温度を有するエッチャントを用いて、前記膜の表層を除去する工程と、
前記膜の表層を除去する工程の後に、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて、前記膜をパターニングする工程とを備える、エッチング方法。
【請求項２】
前記膜の表層を除去する工程は、第１温度を有するエッチャントを所定の期間、前記膜に対して供給する工程を含み、
前記膜をパターニングする工程は、第２温度を有するエッチャントを所定の期間、前記膜に対して供給する工程を含む、請求項１に記載のエッチング方法。
【請求項３】
前記膜をパターニングする工程の後に、前記基板上を洗浄する工程をさらに備える、請求項１または２に記載のエッチング方法。
【請求項４】
前記基板は、液晶基板であり、
前記膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である、請求項１から３のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項５】
前記膜の表層を除去する工程は、第１エッチング処理槽で、第１温度を有するエッチャントを前記膜に供給する工程を含み、
前記膜の表層を除去する工程の後に、前記基板を前記第１エッチング処理槽から第２エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備え、
前記膜をパターニングする工程は、前記第２エッチング処理槽で、第２温度を有するエッチャントを前記膜に供給する工程を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載のエッチング方法。
【請求項６】
基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング処理装置であって、
第１温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第１エッチング処理槽と、
前記第１エッチング処理槽から基板が搬送され、第１温度よりも高い第２温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第２エッチング処理槽と、
前記膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第１温度に温度調整し、前記第１エッチング処理槽に供給する第１供給部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第２温度に温度調整し、前記第２エッチング処理槽に供給する第２供給部とを備える、エッチング処理装置。
【請求項７】
前記第２供給部は、前記タンク部に貯留されたエッチャントを第２温度に温度調整するように設けられる温度調整部を有する、請求項６に記載のエッチング処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８６１８７（Ｐ２０１２−１８６１８７Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１６１９０５（Ｐ２００９−１６１９０５）
【出願日】平成２１年７月８日（２００９．７．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月８日（２００９．７．８）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【出願人】（０００１８３３６９）住友精密工業株式会社 (336)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]