積層構造体を有する基板及びその製造方法
【課題】本発明の目的は、積層構造体を有する基板及び積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングすることを可能とすることである。
【解決手段】積層構造体を有する基板１０は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体を有する基板１０において、金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、保護膜３２は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、金属膜３１及び保護膜３２は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする。
【解決手段】積層構造体を有する基板１０は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体を有する基板１０において、金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、保護膜３２は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、金属膜３１及び保護膜３２は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板に関し、特に金属膜と保護膜とを一括してウェットエッチングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の高画質化が進み、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）及びモリブデン（Ｍｏ）等の低反射率金属では光学的性能が満たせなくなってきた。銀（Ａｇ）は、これらに比べ光学特性及び電気特性に優れ、ＦＰＤの反射膜や電極或いは半導体の配線に広く利用されている。このとき、銀の耐酸化性、耐熱性、耐硬化性等の耐食性を向上させるため、銀合金を銀層として基板に積層させて用いることがある。さらに、銀層を保護するために、銀層の表面に１００Å以上の厚さの保護膜を積層することもある。
【０００３】
銀層と保護膜とをエッチングして銀層にパターンを形成するとき、銀層と保護膜とを異なるエッチング液を用いて２度のウェットエッチングを行なう必要がある（以後、「２度エッチング」と記す。）。この場合、２度のウェットエッチング工程と２種類のエッチング液とが必要になり、エッチングに要するコストアップの要因となる。さらに、保護膜のエッチング工程において、保護膜用のエッチング液が、保護膜を通過して銀層まで染み出して銀層の一部までもエッチングしてしまうことがある。これによって、銀層にダメージを与えたり、銀層にサイドエッチングを発生させたりすることがある。銀層のダメージ及びサイドエッチングは、銀層の形状不良や銀層の光学特定及び電気特性の低下につながる。
【０００４】
ところで、銀層を挟むように密着層とバリア層とを設け、密着層、銀層及びバリア層を一括してドライエッチングする技術が開示されている（例えば、特許文献１又は２を参照。）。
【０００５】
また、金属膜と透明導電膜とを一括してウェットエッチングするためのエッチング組成物が開示されている（例えば、特許文献３を参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３５５９１８号公報
【特許文献２】特開２００５−０１１７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１又は２をはじめとするドライエッチングする方法では、銀層のサイドエッチングが生じにくい。しかし、ドライエッチングする方法では、基板や複数の基板が形成されたウェハーを一枚しかエッチングすることができないので生産性が低く、エッチングに要するコストアップの要因となる。
【０００８】
特許文献３をはじめとする一括してウェットエッチングする方法では、透明導電膜の厚さが２００Å〜５００Åと厚く、長時間のエッチングが必要となる。また、発明者の追試によれば、エッチング時間が長いため、上記と同様の理由によって金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。また、長時間のエッチングによる生産性の低下を避ける為、エッチング速度を速くできるエッチングの温度条件が開示されている。しかし、エッチング速度を速くするとエッチングの制御が難しくなり、また、金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。従って、高品質のエッチングがなされるとはいい難い状況であった。
【０００９】
本発明の目的は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることを可能とすることである。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にすることを目的とする。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減させることを目的とする。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意開発した結果、金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板において、保護膜を極めて薄くすることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る積層構造体を有する基板は、基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板において、前記金属膜は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、前記保護膜は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記保護膜は、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることが好ましい。短時間で一括したウェットエッチングを終了することにより、前記金属膜のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、前記金属膜の光学特性及び電気特性をより良好にできる。
【００１２】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記保護膜は、透明酸化物導電体からなることを含む。
【００１３】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記基板は、ガラス基板、半導体基板、金属基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。
【００１４】
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる前記金属膜を成膜する金属膜成膜工程と、厚さが８Å以上３２Å以下で、前記金属膜と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる前記保護膜を成膜する保護膜成膜工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、前記同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程をさらに備えることが好ましい。一括してウェットエッチングしても、前記金属膜の形状不良が少なく、前記金属膜の光学特性及び電気特性を良好にでき、前記金属膜にパターンを形成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることができる。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。なお、同一部材・同一部位には同一符号を付した。
【００１８】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板について説明する。図１に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板１０は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体３０を有する基板において、金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、保護膜３２は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、金属膜３１及び保護膜３２は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる。
【００１９】
ここで、基板２０は、ガラス基板、半導体基板、金属基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。例えば、基板２０がガラス基板であれば、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板、半透過型基板又は反射型基板として用いることができる。また、基板２０が銅等の金属基板、シリコン等の半導体基板、アルミナ等のセラミック基板又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチック基板であれば、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの反射型基板として用いることができる。プラスチック基板を用いると、積層構造体を有する基板１０を柔軟、かつ、軽量にすることができる。また、基板２０が上記いずれの材質であっても、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングするときに用いるエッチング液（以後、「エッチング液」と記す。）に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。また、基板２０の厚さは特に制限されない。例えば、基板２０の厚さは、０．５ｍｍ〜３ｍｍであっても良い。
【００２０】
金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる。銀合金としては、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金（以後、ＡＰＣ合金と記す。）、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ−Ｇｅ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｒｕ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｎｄ合金、Ａｇ−Ｍｇ合金、Ａｇ−Ｃａ合金及びＡｇ−Ｎａ合金を例示することができる。本実施形態において、金属膜３１は、ＡＰＣ合金としている。例えば、金属膜３１は、銀の反射率が高いので反射膜としても良い。さらに、金属膜３１を電極又は配線としても良い。また、金属膜３１の厚さは特に制限されないが、保護膜３２と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。例えば、金属膜３１の厚さは、５００Å〜２０００Åであっても良い。
【００２１】
保護膜３２は、金属膜３１を保護する。その製造工程において、積層構造体を有する基板１０に紫外線を照射することがある。このとき、金属膜３１に直接紫外線を照射すると、金属膜３１にダメージを与え、銀が有する高反射率等の光学特性及び電気特性が損なわれてしまう。そのため、保護膜３２が紫外線による金属膜３１のダメージを低減させる。
【００２２】
図２に金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングしたときの概略図を示した。図２（ａ）は、本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図であり、図２（ｂ）は、従来の保護膜を有する基板の一部縦断面概略図である。図２（ｂ）に示すように、保護膜３２の厚さが３２Åを超えると、金属膜３１及び保護膜３２の一括したウェットエッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合もある。例えば、図２（ｂ）の保護膜３２の厚さは、１００Åである。これによって、金属膜３１の一部までエッチングされ、金属膜３１にダメージを与え、金属膜３１にサイドエッチング３１ａを発生させることがある。このため、エッチングサイド面３１ｂは、基板２０に垂直又は略垂直とならない。また、保護膜３２の厚さが８Å未満であると、保護膜３２が薄すぎて金属膜３１を保護する機能を果さない。
【００２３】
しかし、積層構造体を有する基板１０は、保護膜３２の厚さを８Å以上３２Å以下と極めて薄くすることで、保護膜３２からエッチング液が染み出す前に、金属膜３１及び保護膜３２の一括したウェットエッチングが終了する。これによって、マスキング部分の金属膜３１のダメージを低減させ、金属膜３１のサイドエッチングを低減させ、ウェットエッチングを高品質にできる。例えば、図２（ａ）に示すように、積層構造体を有する基板１０は、サイドエッチング３１ａが少なく、基板２０に垂直又は略垂直となるエッチングサイド面３１ｂを形成できる。このとき、金属膜３１のダメージを低減させ、金属膜３１のサイドエッチング３１ａを低減させることで、金属膜３１の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。
【００２４】
本発明において、エッチング液は、リン酸、硝酸及び酢酸を配合した溶液を例示することができる。例えば、エッチング液は、６３質量％のリン酸、２質量％の硝酸及び３３質量％の酢酸を配合したものでも良い。
【００２５】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板では、保護膜３２は、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることが好ましい。なお、一括してウェットエッチングするのに要する時間を判断するに際して、例えば、金属膜３１の標準膜厚を１５００Åとしても良い。もちろん、本発明は、この標準膜厚に限定されるものではない。上記のように一括してウェットエッチングする時間が長くなる程、金属膜３１にダメージを与えてしまい、金属膜３１にサイドエッチング３１ａを発生させることがある。短時間で一括してウェットエッチングを終了することにより、金属膜３１のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、金属膜３１の光学特性及び電気特性をより良好にできる。
【００２６】
さらに、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングする平均速度は、３００Å／秒以下が好ましく、２００Å／秒以下がより好ましい。一括してウェットエッチングする平均速度が３００Å／秒を超えると、エッチングの制御が難しくなる。また、一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒未満であると、エッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合がある。ここで、ウェットエッチングの平均速度とは、金属膜３１及び保護膜３２を合せた厚さを保護膜３２のウェットエッチングを開始してから金属膜３１のウェットエッチングが終了するまでの時間で割った値である。
【００２７】
ここで、保護膜３２は、透明酸化物導電体からなることを含む。保護膜３２が透明酸化物導電体であれば、保護膜３２を電極又は配線とできる。透明酸化物導電体としては、ＩＴＯ化合物、ＩＺＯ化合物等の酸化インジウム系透明導電体、ＡＴＯ化合物、ＦＴＯ化合物等の酸化スズ系透明導電体、ＡＺＯ化合物、ＧＺＯ化合物等の酸化亜鉛系透明導電体を例示することができる。本実施形態において、保護膜３２は、ＩＴＯ化合物としている。
【００２８】
図１又は図２に示す積層構造体３０は、金属膜３１及び保護膜３２のみを形成した場合について示した。基板２０の側から金属膜３１と保護膜３２を順に形成すれば、金属膜３１及び保護膜３２以外の密着膜（不図示）を形成してもよい。積層構造体を有する基板１０の用途によって、密着膜は、透明酸化物導電体膜、低反射率金属膜、セラミック膜又はプラスチック膜であっても良い。また、密着膜は、基板２０と金属膜３１との間、金属膜３１と保護膜３２との間、保護膜３２の表面のいずれの場所に形成しても良い。
【００２９】
密着膜は、金属膜３１及び保護膜３２と共に一括してウェットエッチングしても良い。密着膜の厚さは特に制限されないが、金属膜３１及び保護膜３２と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。このとき、密着膜は、エッチング液でエッチングできることが好ましい。密着膜も一括してウェットエッチングできると、金属膜３１のダメージやサイドエッチングを低減できる。密着膜を基板２０と金属膜３１との間に形成した場合、金属膜３１まで一括してウェットエッチングできれば、密着膜をウェットエッチングできなくとも良い。このとき、密着膜の厚さは特に制限されず、エッチング液に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。さらに、２種類以上の密着膜を形成し、金属膜３１及び保護膜３２を含めて４種類以上の膜を有する積層構造体３０としても良い。以下、密着膜について具体的に説明する。
【００３０】
図３に本実施形態に係る積層構造体の第二形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図３では、基板２０と金属膜３１との間に密着膜３３ａが形成されている。密着膜３３ａも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜３３ａは、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜でもよい。このとき、金属膜３１と密着膜３３ａとを合せた厚さが５００Å〜２０００Åでもよい。密着膜３３ａが透明酸化物導電体膜であれば、金属膜３１が積層構造体を有する基板１０から剥離しにくくなり、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。また、密着膜３３ａが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜３３ａを電極又は配線とできる。或いは、密着膜３３ａをウェットエッチングしないのであれば、密着膜３３ａがセラミック膜であってもよい。このとき、密着膜３３ａの厚さが２０００Åを超えても良い。密着膜３３ａがセラミックであれば、密着膜３３ａを絶縁膜ともできる。
【００３１】
図４に本実施形態に係る積層構造体の第三形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図４では、金属膜３１と保護膜３２との間に密着膜３３ｂが形成されている。密着膜３３ｂも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、金属膜３１と密着膜３３ｂとを合せた厚さは、５００Å〜２０００Åであっても良い。密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜であれば、保護膜３２及び密着膜３３ｂで金属層３１を保護でき、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。ここで、保護膜３２と密着膜３３ｂとを合せた厚さは、８Å以上３２Å以下とすることが好ましい。また、密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜３３ｂを電極又は配線とできる。
【００３２】
図５に本実施形態に係る積層構造体の第四形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図５では、保護膜３２の表面に第二保護膜３４が形成されている。第二保護膜３４は、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、保護膜３２と第二保護膜３４とを合せた厚さは、８Å以上３２Å以下とすることが好ましい。
【００３３】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法について説明する。図６に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法の工程概念図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜３１を成膜する金属膜成膜工程Ｓ１と、厚さが８Å以上３２Å以下で、金属膜３１と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる保護膜３２を成膜する保護膜成膜工程Ｓ２と、を備えることを特徴とする。さらに、保護膜成膜工程Ｓ２の後に、フォトレジスト５０を積層構造体３０の表面に形成するレジスト形成工程Ｓ３、フォトレジスト５０にパターンを転写する露光工程Ｓ４、パターンが転写されたフォトレジスト５０を現像する現像工程Ｓ５、金属膜３１と保護膜３２を一括してウェットエッチングするエッチング工程Ｓ６、フォトレジスト５０を除去するレジスト除去工程Ｓ７を設けてもよい。
【００３４】
まず、金属膜成膜工程Ｓ１において、金属膜３１を成膜する。金属膜３１を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法又はメッキ法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で金属膜３１を成膜した。銀又は銀を主成分とする銀合金からなるスパッタリングターゲット及び基板２０の周囲に適切な反応ガスを充満させる。その後、プラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをスパッタリングターゲットに衝突させると、スパッタ粒子が基板２０に積層され、金属膜３１を成膜することができる。
【００３５】
次に、保護膜成膜工程Ｓ２において、保護膜３２を成膜する。保護膜３２を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法又は塗布法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で保護膜３２を成膜した。ここで、金属膜成膜工程Ｓ１の前、金属膜成膜工程Ｓ１と保護膜成膜工程Ｓ２との間又は保護膜成膜工程Ｓ２の後に密着膜（不図示）又は第二保護膜（不図示）を成膜する工程を設けても良い。
【００３６】
次に、レジスト形成工程Ｓ３において、フォトレジスト５０を積層構造体３０の表面に形成する。フォトレジスト５０となる感光剤を積層構造体３０の表面に塗布しても良い。
【００３７】
次に、露光工程Ｓ４において、フォトレジスト５０を露光させて、フォトレジスト５０に電極や配線等のパターンを転写する。フォトマスク５２には、電極や配線等のパターンが予め描かれている。フォトマスク５２を介してフォトレジスト５０に光５１を照射すると、フォトレジスト５０にパターンの形状に従って光被照射部５３が形成される。これによって、フォトレジスト５０に電極や配線等のパターンを転写することができる。
【００３８】
次に、現像工程Ｓ５において、パターンが転写されたフォトレジスト５０を現像し、フォトレジスト５０から光被照射部５３を除去する。例えば、フォトレジスト５０に薬品を塗布し、光被照射部５３を除去しても良い。
【００３９】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法では、同一のエッチング液によって金属膜３１と保護膜３２とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程Ｓ６をさらに備えることが好ましい。保護膜３２の厚さが８Å以上３２Å以下と極めて薄いので、エッチング工程Ｓ６の所要時間が短くなる。このため、一括してウェットエッチングしても、金属膜３１の形状不良が少なく、金属膜３１の光学特性及び電気特性を良好にでき、金属膜３１にパターンを形成できる。
【００４０】
次に、レジスト除去工程Ｓ７において、フォトレジスト５０を除去する。上記の工程を経て、積層構造体を有する基板をパターニングできる。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
図１に示す積層構造体を有する基板を用いた。積層構造体を有する基板をアニール処理し、それとは別に、図６に示す方法で積層構造体を有する基板をエッチングした。基板は、無アルカリガラス（２０ｍｍ×４０ｍｍ）を用いた。金属膜は、ＡＰＣターゲット（組成９８Ａｇ−１Ｐｄ−１Ｃｕ）を用いて、電力が２００Ｗの及び圧力が０．１Ｐａの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、金属膜は、厚さが１５００Åであり、組成がＡＰＣターゲットと略同じＡＰＣ膜であった。保護膜は、ＩＴＯターゲットを用いて、電力が１００Ｗ及び圧力が０．１Ｐａの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、保護膜は、厚さが１０Åであり、組成がＩＴＯターゲットと略同じＩＴＯ膜であった。保護膜の表面の５０％にフォトレジストを塗布し、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングした。このとき、エッチング液として関東化学（株）製のＳＥＡ−１を用いた。
【００４２】
表１に、保護膜の成膜条件、エッチングの結果及びその反射率を示した。可否は、金属膜のエッチング面を電子顕微鏡で目視したものである。このとき、金属膜にサイドエッチングが発生せずにエッチングが終了したときに○とし、金属膜にサイドエッチングが発生したとき又は保護膜のエッチングが終了しなかったときに×とした。エッチング時間は、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングするのに要した時間である。エッチング速度は、金属膜と保護膜との厚さをエッチング時間で割った値である。アニール前の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理する前の反射率である。アニール後の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理した後の反射率である。ここで、雰囲気ガスが空気、温度が２５０℃及び１時間の条件でアニール処理した。
【００４３】
（実施例２）
保護膜のターゲットとしてＩＺＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＺＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４４】
（実施例３）
保護膜のターゲットとしてＩＺＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＺＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを３０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４５】
（実施例４）
保護膜のターゲットとしてバナジウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてバナジウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４６】
（比較例１）
基板にＡＰＣ合金の金属膜のみを形成し、実施例１と同じエッチング液を用いて金属膜をウェットエッチングし、その結果を表１に示した。
【００４７】
（比較例２）
保護膜のターゲットとしてＩＴＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＴＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを５０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００４８】
（比較例３）
保護膜のターゲットとしてスズターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてスズの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００４９】
（比較例４）
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを３０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００５０】
（比較例５）
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１から次のことが分かった。実施例１〜４では、保護膜は残存せず、一括ウェットエッチングができた。さらに、電子顕微鏡による目視の結果、金属膜にサイドエッチングは発生しなかった。比較例１と実施例１〜４とを比較すると、実施例１〜４のいずれもが比較例１よりエッチング速度が遅いことが分かった。比較例２では、３００秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。比較例２と実施例１とを比較すると、保護膜がＩＴＯ化合物であっても保護膜を極めて薄くしないと一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例３では、３００秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。保護膜がスズであると保護膜を１０Åと極めて薄くしても一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例４では、３６０秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。また、比較例５では、金属膜にサイドエッチングが発生した。保護膜がアルミニウムであると、保護膜が厚いと一括ウェットエッチングできず、保護膜が薄くてもサイドエッチングが発生し、いずれにしても品質よくエッチングできないことが分かった。
【００５３】
以上の結果、保護膜は、厚さを８Å以上３２Å以下とし、材質をＩＴＯ化合物又はＩＺＯ化合物とするよいことが分かった。また、保護膜の材質をバナジウムとしても良いことが分かった。
【００５４】
また、実施例１〜３において、保護膜の材質をＩＴＯ化合物又はＩＺＯ化合物とすると、アニール後も反射率の低下が少ないことから積層構造体を有する基板の光学特性が特に良好であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図である。
【図２】金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングしたときの概略図であり、（ａ）は、本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図であり、（ｂ）は、従来の保護膜を有する基板の一部縦断面概略図である。
【図３】本実施形態に係る積層構造体の第二形態の一部縦断面概略図である。
【図４】本実施形態に係る積層構造体の第三形態の一部縦断面概略図である。
【図５】本実施形態に係る積層構造体の第四形態の一部縦断面概略図である。
【図６】本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法の工程概念図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 積層構造体を有する基板
２０ 基板
３０ 積層構造体
３１ 金属膜
３１ａ サイドエッチング
３１ｂ エッチングサイド面
３２ 保護膜
３３ａ、３３ｂ 密着膜
３４ 第二保護膜
５０ フォトレジスト
５１ 光
５２ フォトマスク
５３ 光被照射部
９０ 従来の厚さの保護膜を有する基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板に関し、特に金属膜と保護膜とを一括してウェットエッチングする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、フラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の高画質化が進み、アルミニウム（Ａｌ）、クロム（Ｃｒ）及びモリブデン（Ｍｏ）等の低反射率金属では光学的性能が満たせなくなってきた。銀（Ａｇ）は、これらに比べ光学特性及び電気特性に優れ、ＦＰＤの反射膜や電極或いは半導体の配線に広く利用されている。このとき、銀の耐酸化性、耐熱性、耐硬化性等の耐食性を向上させるため、銀合金を銀層として基板に積層させて用いることがある。さらに、銀層を保護するために、銀層の表面に１００Å以上の厚さの保護膜を積層することもある。
【０００３】
銀層と保護膜とをエッチングして銀層にパターンを形成するとき、銀層と保護膜とを異なるエッチング液を用いて２度のウェットエッチングを行なう必要がある（以後、「２度エッチング」と記す。）。この場合、２度のウェットエッチング工程と２種類のエッチング液とが必要になり、エッチングに要するコストアップの要因となる。さらに、保護膜のエッチング工程において、保護膜用のエッチング液が、保護膜を通過して銀層まで染み出して銀層の一部までもエッチングしてしまうことがある。これによって、銀層にダメージを与えたり、銀層にサイドエッチングを発生させたりすることがある。銀層のダメージ及びサイドエッチングは、銀層の形状不良や銀層の光学特定及び電気特性の低下につながる。
【０００４】
ところで、銀層を挟むように密着層とバリア層とを設け、密着層、銀層及びバリア層を一括してドライエッチングする技術が開示されている（例えば、特許文献１又は２を参照。）。
【０００５】
また、金属膜と透明導電膜とを一括してウェットエッチングするためのエッチング組成物が開示されている（例えば、特許文献３を参照。）。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−３５５９１８号公報
【特許文献２】特開２００５−０１１７９３号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６０７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１又は２をはじめとするドライエッチングする方法では、銀層のサイドエッチングが生じにくい。しかし、ドライエッチングする方法では、基板や複数の基板が形成されたウェハーを一枚しかエッチングすることができないので生産性が低く、エッチングに要するコストアップの要因となる。
【０００８】
特許文献３をはじめとする一括してウェットエッチングする方法では、透明導電膜の厚さが２００Å〜５００Åと厚く、長時間のエッチングが必要となる。また、発明者の追試によれば、エッチング時間が長いため、上記と同様の理由によって金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。また、長時間のエッチングによる生産性の低下を避ける為、エッチング速度を速くできるエッチングの温度条件が開示されている。しかし、エッチング速度を速くするとエッチングの制御が難しくなり、また、金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。従って、高品質のエッチングがなされるとはいい難い状況であった。
【０００９】
本発明の目的は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることを可能とすることである。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にすることを目的とする。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減させることを目的とする。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは鋭意開発した結果、金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板において、保護膜を極めて薄くすることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明に係る積層構造体を有する基板は、基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板において、前記金属膜は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、前記保護膜は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記保護膜は、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることが好ましい。短時間で一括したウェットエッチングを終了することにより、前記金属膜のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、前記金属膜の光学特性及び電気特性をより良好にできる。
【００１２】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記保護膜は、透明酸化物導電体からなることを含む。
【００１３】
本発明に係る積層構造体を有する基板では、前記基板は、ガラス基板、半導体基板、金属基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。
【００１４】
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる前記金属膜を成膜する金属膜成膜工程と、厚さが８Å以上３２Å以下で、前記金属膜と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる前記保護膜を成膜する保護膜成膜工程と、を備えることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、前記同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程をさらに備えることが好ましい。一括してウェットエッチングしても、前記金属膜の形状不良が少なく、前記金属膜の光学特性及び電気特性を良好にでき、前記金属膜にパターンを形成できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることができる。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。なお、同一部材・同一部位には同一符号を付した。
【００１８】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板について説明する。図１に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板１０は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体３０を有する基板において、金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、保護膜３２は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、かつ、金属膜３１及び保護膜３２は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる。
【００１９】
ここで、基板２０は、ガラス基板、半導体基板、金属基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。例えば、基板２０がガラス基板であれば、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板、半透過型基板又は反射型基板として用いることができる。また、基板２０が銅等の金属基板、シリコン等の半導体基板、アルミナ等のセラミック基板又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチック基板であれば、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの反射型基板として用いることができる。プラスチック基板を用いると、積層構造体を有する基板１０を柔軟、かつ、軽量にすることができる。また、基板２０が上記いずれの材質であっても、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングするときに用いるエッチング液（以後、「エッチング液」と記す。）に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。また、基板２０の厚さは特に制限されない。例えば、基板２０の厚さは、０．５ｍｍ〜３ｍｍであっても良い。
【００２０】
金属膜３１は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる。銀合金としては、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ合金（以後、ＡＰＣ合金と記す。）、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ−Ｇｅ合金、Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｒｕ−Ｃｕ合金、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕ合金、Ａｇ−Ｐｄ合金、Ａｇ−Ｎｄ合金、Ａｇ−Ｍｇ合金、Ａｇ−Ｃａ合金及びＡｇ−Ｎａ合金を例示することができる。本実施形態において、金属膜３１は、ＡＰＣ合金としている。例えば、金属膜３１は、銀の反射率が高いので反射膜としても良い。さらに、金属膜３１を電極又は配線としても良い。また、金属膜３１の厚さは特に制限されないが、保護膜３２と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。例えば、金属膜３１の厚さは、５００Å〜２０００Åであっても良い。
【００２１】
保護膜３２は、金属膜３１を保護する。その製造工程において、積層構造体を有する基板１０に紫外線を照射することがある。このとき、金属膜３１に直接紫外線を照射すると、金属膜３１にダメージを与え、銀が有する高反射率等の光学特性及び電気特性が損なわれてしまう。そのため、保護膜３２が紫外線による金属膜３１のダメージを低減させる。
【００２２】
図２に金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングしたときの概略図を示した。図２（ａ）は、本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図であり、図２（ｂ）は、従来の保護膜を有する基板の一部縦断面概略図である。図２（ｂ）に示すように、保護膜３２の厚さが３２Åを超えると、金属膜３１及び保護膜３２の一括したウェットエッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合もある。例えば、図２（ｂ）の保護膜３２の厚さは、１００Åである。これによって、金属膜３１の一部までエッチングされ、金属膜３１にダメージを与え、金属膜３１にサイドエッチング３１ａを発生させることがある。このため、エッチングサイド面３１ｂは、基板２０に垂直又は略垂直とならない。また、保護膜３２の厚さが８Å未満であると、保護膜３２が薄すぎて金属膜３１を保護する機能を果さない。
【００２３】
しかし、積層構造体を有する基板１０は、保護膜３２の厚さを８Å以上３２Å以下と極めて薄くすることで、保護膜３２からエッチング液が染み出す前に、金属膜３１及び保護膜３２の一括したウェットエッチングが終了する。これによって、マスキング部分の金属膜３１のダメージを低減させ、金属膜３１のサイドエッチングを低減させ、ウェットエッチングを高品質にできる。例えば、図２（ａ）に示すように、積層構造体を有する基板１０は、サイドエッチング３１ａが少なく、基板２０に垂直又は略垂直となるエッチングサイド面３１ｂを形成できる。このとき、金属膜３１のダメージを低減させ、金属膜３１のサイドエッチング３１ａを低減させることで、金属膜３１の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の２度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。
【００２４】
本発明において、エッチング液は、リン酸、硝酸及び酢酸を配合した溶液を例示することができる。例えば、エッチング液は、６３質量％のリン酸、２質量％の硝酸及び３３質量％の酢酸を配合したものでも良い。
【００２５】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板では、保護膜３２は、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることが好ましい。なお、一括してウェットエッチングするのに要する時間を判断するに際して、例えば、金属膜３１の標準膜厚を１５００Åとしても良い。もちろん、本発明は、この標準膜厚に限定されるものではない。上記のように一括してウェットエッチングする時間が長くなる程、金属膜３１にダメージを与えてしまい、金属膜３１にサイドエッチング３１ａを発生させることがある。短時間で一括してウェットエッチングを終了することにより、金属膜３１のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、金属膜３１の光学特性及び電気特性をより良好にできる。
【００２６】
さらに、金属膜３１及び保護膜３２を一括してウェットエッチングする平均速度は、３００Å／秒以下が好ましく、２００Å／秒以下がより好ましい。一括してウェットエッチングする平均速度が３００Å／秒を超えると、エッチングの制御が難しくなる。また、一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒未満であると、エッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合がある。ここで、ウェットエッチングの平均速度とは、金属膜３１及び保護膜３２を合せた厚さを保護膜３２のウェットエッチングを開始してから金属膜３１のウェットエッチングが終了するまでの時間で割った値である。
【００２７】
ここで、保護膜３２は、透明酸化物導電体からなることを含む。保護膜３２が透明酸化物導電体であれば、保護膜３２を電極又は配線とできる。透明酸化物導電体としては、ＩＴＯ化合物、ＩＺＯ化合物等の酸化インジウム系透明導電体、ＡＴＯ化合物、ＦＴＯ化合物等の酸化スズ系透明導電体、ＡＺＯ化合物、ＧＺＯ化合物等の酸化亜鉛系透明導電体を例示することができる。本実施形態において、保護膜３２は、ＩＴＯ化合物としている。
【００２８】
図１又は図２に示す積層構造体３０は、金属膜３１及び保護膜３２のみを形成した場合について示した。基板２０の側から金属膜３１と保護膜３２を順に形成すれば、金属膜３１及び保護膜３２以外の密着膜（不図示）を形成してもよい。積層構造体を有する基板１０の用途によって、密着膜は、透明酸化物導電体膜、低反射率金属膜、セラミック膜又はプラスチック膜であっても良い。また、密着膜は、基板２０と金属膜３１との間、金属膜３１と保護膜３２との間、保護膜３２の表面のいずれの場所に形成しても良い。
【００２９】
密着膜は、金属膜３１及び保護膜３２と共に一括してウェットエッチングしても良い。密着膜の厚さは特に制限されないが、金属膜３１及び保護膜３２と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。このとき、密着膜は、エッチング液でエッチングできることが好ましい。密着膜も一括してウェットエッチングできると、金属膜３１のダメージやサイドエッチングを低減できる。密着膜を基板２０と金属膜３１との間に形成した場合、金属膜３１まで一括してウェットエッチングできれば、密着膜をウェットエッチングできなくとも良い。このとき、密着膜の厚さは特に制限されず、エッチング液に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。さらに、２種類以上の密着膜を形成し、金属膜３１及び保護膜３２を含めて４種類以上の膜を有する積層構造体３０としても良い。以下、密着膜について具体的に説明する。
【００３０】
図３に本実施形態に係る積層構造体の第二形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図３では、基板２０と金属膜３１との間に密着膜３３ａが形成されている。密着膜３３ａも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜３３ａは、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜でもよい。このとき、金属膜３１と密着膜３３ａとを合せた厚さが５００Å〜２０００Åでもよい。密着膜３３ａが透明酸化物導電体膜であれば、金属膜３１が積層構造体を有する基板１０から剥離しにくくなり、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。また、密着膜３３ａが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜３３ａを電極又は配線とできる。或いは、密着膜３３ａをウェットエッチングしないのであれば、密着膜３３ａがセラミック膜であってもよい。このとき、密着膜３３ａの厚さが２０００Åを超えても良い。密着膜３３ａがセラミックであれば、密着膜３３ａを絶縁膜ともできる。
【００３１】
図４に本実施形態に係る積層構造体の第三形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図４では、金属膜３１と保護膜３２との間に密着膜３３ｂが形成されている。密着膜３３ｂも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、金属膜３１と密着膜３３ｂとを合せた厚さは、５００Å〜２０００Åであっても良い。密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜であれば、保護膜３２及び密着膜３３ｂで金属層３１を保護でき、積層構造体を有する基板１０をＦＰＤの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。ここで、保護膜３２と密着膜３３ｂとを合せた厚さは、８Å以上３２Å以下とすることが好ましい。また、密着膜３３ｂが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜３３ｂを電極又は配線とできる。
【００３２】
図５に本実施形態に係る積層構造体の第四形態の一部縦断面概略図を示した。図１の積層構造体を有する基板１０と異なる点についてのみ説明する。図５では、保護膜３２の表面に第二保護膜３４が形成されている。第二保護膜３４は、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、保護膜３２と第二保護膜３４とを合せた厚さは、８Å以上３２Å以下とすることが好ましい。
【００３３】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法について説明する。図６に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法の工程概念図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板２０の表面に、少なくとも金属膜３１と保護膜３２をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜３１を成膜する金属膜成膜工程Ｓ１と、厚さが８Å以上３２Å以下で、金属膜３１と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる保護膜３２を成膜する保護膜成膜工程Ｓ２と、を備えることを特徴とする。さらに、保護膜成膜工程Ｓ２の後に、フォトレジスト５０を積層構造体３０の表面に形成するレジスト形成工程Ｓ３、フォトレジスト５０にパターンを転写する露光工程Ｓ４、パターンが転写されたフォトレジスト５０を現像する現像工程Ｓ５、金属膜３１と保護膜３２を一括してウェットエッチングするエッチング工程Ｓ６、フォトレジスト５０を除去するレジスト除去工程Ｓ７を設けてもよい。
【００３４】
まず、金属膜成膜工程Ｓ１において、金属膜３１を成膜する。金属膜３１を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法又はメッキ法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で金属膜３１を成膜した。銀又は銀を主成分とする銀合金からなるスパッタリングターゲット及び基板２０の周囲に適切な反応ガスを充満させる。その後、プラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをスパッタリングターゲットに衝突させると、スパッタ粒子が基板２０に積層され、金属膜３１を成膜することができる。
【００３５】
次に、保護膜成膜工程Ｓ２において、保護膜３２を成膜する。保護膜３２を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法又は塗布法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で保護膜３２を成膜した。ここで、金属膜成膜工程Ｓ１の前、金属膜成膜工程Ｓ１と保護膜成膜工程Ｓ２との間又は保護膜成膜工程Ｓ２の後に密着膜（不図示）又は第二保護膜（不図示）を成膜する工程を設けても良い。
【００３６】
次に、レジスト形成工程Ｓ３において、フォトレジスト５０を積層構造体３０の表面に形成する。フォトレジスト５０となる感光剤を積層構造体３０の表面に塗布しても良い。
【００３７】
次に、露光工程Ｓ４において、フォトレジスト５０を露光させて、フォトレジスト５０に電極や配線等のパターンを転写する。フォトマスク５２には、電極や配線等のパターンが予め描かれている。フォトマスク５２を介してフォトレジスト５０に光５１を照射すると、フォトレジスト５０にパターンの形状に従って光被照射部５３が形成される。これによって、フォトレジスト５０に電極や配線等のパターンを転写することができる。
【００３８】
次に、現像工程Ｓ５において、パターンが転写されたフォトレジスト５０を現像し、フォトレジスト５０から光被照射部５３を除去する。例えば、フォトレジスト５０に薬品を塗布し、光被照射部５３を除去しても良い。
【００３９】
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法では、同一のエッチング液によって金属膜３１と保護膜３２とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程Ｓ６をさらに備えることが好ましい。保護膜３２の厚さが８Å以上３２Å以下と極めて薄いので、エッチング工程Ｓ６の所要時間が短くなる。このため、一括してウェットエッチングしても、金属膜３１の形状不良が少なく、金属膜３１の光学特性及び電気特性を良好にでき、金属膜３１にパターンを形成できる。
【００４０】
次に、レジスト除去工程Ｓ７において、フォトレジスト５０を除去する。上記の工程を経て、積層構造体を有する基板をパターニングできる。
【実施例】
【００４１】
（実施例１）
図１に示す積層構造体を有する基板を用いた。積層構造体を有する基板をアニール処理し、それとは別に、図６に示す方法で積層構造体を有する基板をエッチングした。基板は、無アルカリガラス（２０ｍｍ×４０ｍｍ）を用いた。金属膜は、ＡＰＣターゲット（組成９８Ａｇ−１Ｐｄ−１Ｃｕ）を用いて、電力が２００Ｗの及び圧力が０．１Ｐａの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、金属膜は、厚さが１５００Åであり、組成がＡＰＣターゲットと略同じＡＰＣ膜であった。保護膜は、ＩＴＯターゲットを用いて、電力が１００Ｗ及び圧力が０．１Ｐａの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、保護膜は、厚さが１０Åであり、組成がＩＴＯターゲットと略同じＩＴＯ膜であった。保護膜の表面の５０％にフォトレジストを塗布し、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングした。このとき、エッチング液として関東化学（株）製のＳＥＡ−１を用いた。
【００４２】
表１に、保護膜の成膜条件、エッチングの結果及びその反射率を示した。可否は、金属膜のエッチング面を電子顕微鏡で目視したものである。このとき、金属膜にサイドエッチングが発生せずにエッチングが終了したときに○とし、金属膜にサイドエッチングが発生したとき又は保護膜のエッチングが終了しなかったときに×とした。エッチング時間は、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングするのに要した時間である。エッチング速度は、金属膜と保護膜との厚さをエッチング時間で割った値である。アニール前の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理する前の反射率である。アニール後の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理した後の反射率である。ここで、雰囲気ガスが空気、温度が２５０℃及び１時間の条件でアニール処理した。
【００４３】
（実施例２）
保護膜のターゲットとしてＩＺＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＺＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４４】
（実施例３）
保護膜のターゲットとしてＩＺＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＺＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを３０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４５】
（実施例４）
保護膜のターゲットとしてバナジウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてバナジウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表１に示した。
【００４６】
（比較例１）
基板にＡＰＣ合金の金属膜のみを形成し、実施例１と同じエッチング液を用いて金属膜をウェットエッチングし、その結果を表１に示した。
【００４７】
（比較例２）
保護膜のターゲットとしてＩＴＯターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてＩＴＯの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを５０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００４８】
（比較例３）
保護膜のターゲットとしてスズターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてスズの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００４９】
（比較例４）
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを３０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００５０】
（比較例５）
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表１に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを１０Åとした。実施例１と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表１に示した。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１から次のことが分かった。実施例１〜４では、保護膜は残存せず、一括ウェットエッチングができた。さらに、電子顕微鏡による目視の結果、金属膜にサイドエッチングは発生しなかった。比較例１と実施例１〜４とを比較すると、実施例１〜４のいずれもが比較例１よりエッチング速度が遅いことが分かった。比較例２では、３００秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。比較例２と実施例１とを比較すると、保護膜がＩＴＯ化合物であっても保護膜を極めて薄くしないと一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例３では、３００秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。保護膜がスズであると保護膜を１０Åと極めて薄くしても一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例４では、３６０秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。また、比較例５では、金属膜にサイドエッチングが発生した。保護膜がアルミニウムであると、保護膜が厚いと一括ウェットエッチングできず、保護膜が薄くてもサイドエッチングが発生し、いずれにしても品質よくエッチングできないことが分かった。
【００５３】
以上の結果、保護膜は、厚さを８Å以上３２Å以下とし、材質をＩＴＯ化合物又はＩＺＯ化合物とするよいことが分かった。また、保護膜の材質をバナジウムとしても良いことが分かった。
【００５４】
また、実施例１〜３において、保護膜の材質をＩＴＯ化合物又はＩＺＯ化合物とすると、アニール後も反射率の低下が少ないことから積層構造体を有する基板の光学特性が特に良好であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図である。
【図２】金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングしたときの概略図であり、（ａ）は、本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図であり、（ｂ）は、従来の保護膜を有する基板の一部縦断面概略図である。
【図３】本実施形態に係る積層構造体の第二形態の一部縦断面概略図である。
【図４】本実施形態に係る積層構造体の第三形態の一部縦断面概略図である。
【図５】本実施形態に係る積層構造体の第四形態の一部縦断面概略図である。
【図６】本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法の工程概念図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 積層構造体を有する基板
２０ 基板
３０ 積層構造体
３１ 金属膜
３１ａ サイドエッチング
３１ｂ エッチングサイド面
３２ 保護膜
３３ａ、３３ｂ 密着膜
３４ 第二保護膜
５０ フォトレジスト
５１ 光
５２ フォトマスク
５３ 光被照射部
９０ 従来の厚さの保護膜を有する基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板において、
前記金属膜は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、
前記保護膜は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、
かつ、前記金属膜及び前記保護膜は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする積層構造体を有する基板。
【請求項２】
前記保護膜は、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項３】
前記保護膜は、透明酸化物導電体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項４】
前記基板は、ガラス基板、金属基板、半導体基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項５】
基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、
銀又は銀を主成分とする銀合金からなる前記金属膜を成膜する金属膜成膜工程と、
厚さが８Å以上３２Å以下で、前記金属膜と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる前記保護膜を成膜する保護膜成膜工程と、を備えることを特徴とする積層構造体を有する基板の製造方法。
【請求項６】
前記同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の積層構造体を有する基板の製造方法。
【請求項１】
基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板において、
前記金属膜は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、
前記保護膜は、厚さが８Å以上３２Å以下であり、
かつ、前記金属膜及び前記保護膜は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできることを特徴とする積層構造体を有する基板。
【請求項２】
前記保護膜は、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が５Å／秒以上であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が３００秒以内の材料からなることを特徴とする請求項１に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項３】
前記保護膜は、透明酸化物導電体からなることを特徴とする請求項１又は２に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項４】
前記基板は、ガラス基板、金属基板、半導体基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の積層構造体を有する基板。
【請求項５】
基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、
銀又は銀を主成分とする銀合金からなる前記金属膜を成膜する金属膜成膜工程と、
厚さが８Å以上３２Å以下で、前記金属膜と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる前記保護膜を成膜する保護膜成膜工程と、を備えることを特徴とする積層構造体を有する基板の製造方法。
【請求項６】
前記同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の積層構造体を有する基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−２２０９６５（Ｐ２００７−２２０９６５Ａ）
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−４０９９７（Ｐ２００６−４０９９７）
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（０００１３６５６１）株式会社フルヤ金属 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年８月３０日（２００７．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年２月１７日（２００６．２．１７）
【出願人】（０００１３６５６１）株式会社フルヤ金属 (48)
【Ｆターム（参考）】
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