(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直流または交流を印加可能な電源；エッチング液槽に搬入される基板表面上に形成された酸化錫膜に、該基板の搬入経路で接触するようにエッチング液槽外部の基板搬入側に設けられ、且つ前記電源に接続されている通電ブラシ；エッチング液槽を構成し、且つ前記基板をエッチング液槽に搬入するための搬入用ロール及び前記基板をエッチング液槽から搬出するための搬出用ロール；エッチング液槽内のエッチング液中に浸漬され、且つ前記電源に接続されている対極；及びエッチング液槽へエッチング液を供給するための手段を備えてなることを特徴とする酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置。
【請求項２】
請求項１記載の酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置を使用する基板表面上に形成された酸化錫膜のエッチング方法において、エッチング液として塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、蟻酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、塩化ナトリウム、硫酸カリウム及び塩化アンモニウムから選ばれる水溶液を使用し、交流電解または直流陰極電解エッチングを行うことを特徴とする酸化錫膜のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、透明で導電性を有する酸化錫膜のエッチング装置及びその装置を利用したエッチング方法に関するものであり、更に詳しくは化学的安定度の極めて高い透明で導電性を有する酸化錫膜を容易に高精度で行えるエッチング装置及びその装置を利用したエッチング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術・課題】
透明で導電性を有する金属酸化物の薄膜は液晶ディスプレイなどの表示素子、タッチパネルなどの入力装置の透明電極、太陽電池の透明電極として使用されている。このような金属酸化物としては酸化インジウム、酸化錫が使用されているが、特に、酸化錫膜はＣＶＤ（化学蒸着）法で容易に形成でき、化学的安定度が高く広範囲の用途が期待されている。
【０００３】
いずれの用途に使用する場合でも、製造工程のひとつとして、エッチングによる配線パターンを形成する工程が必要となるが、前述したように酸化錫膜は化学的安定性が極めて高いため、鉄や銅のような金属をエッチングするために通常使用されているエッチング液では加工が困難である。
【０００４】
これまで、酸化錫膜のエッチングとしては、（１）亜鉛の粉末を材料に塗布して塩酸をシャワーする；（２）塩化クロム−塩酸混合液にクロムを溶解し直後にエッチングする方法がある。（１）は発生期の水素、（２）は２価のクロムで酸化錫を還元し、更にこれらを液体である塩酸でエッチングするものであり、均一なエッチングが不可能である。また、（２）では、エッチング液が空気中で急速に酸化され極めて不安定であり、生産手段として採用することは難しい。
【０００５】
従って、本発明の目的は、基材表面上に形成された酸化錫膜を高精度で、容易にエッチングするための装置及びその装置を利用したエッチング方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題を解決すべく、鋭意研究の結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、直流または交流を印加可能な電源；エッチング液槽に搬入される基板表面上に形成された酸化錫膜に、該基板の搬入経路で接触するようにエッチング液槽外部の基板搬入側に設けられ、且つ前記電源に接続されている通電ブラシ；エッチング液槽を構成し、且つ前記基板をエッチング液槽に搬入するための搬入用ロール及び前記基板をエッチング液槽から搬出するための搬出用ロール；エッチング液槽内のエッチング液中に浸漬され、且つ前記電源に接続されている対極；及びエッチング液槽へエッチング液を供給するための手段を備えてなることを特徴とする酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置を提供することにある。
【０００７】
更に、本発明は、上記酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置を使用する基板表面上に形成された酸化錫膜のエッチング方法において、エッチング液として塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、蟻酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、塩化ナトリウム、硫酸カリウム及び塩化アンモニウムから選ばれる水溶液を使用し、交流電解または直流陰極電解エッチングを行うことを特徴とする酸化錫膜のエッチング方法を提供することにある。
【０００８】
本発明方法において、エッチング液としては、塩酸、硫酸、燐酸、酢酸、蟻酸、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニア、塩化ナトリウム、硫酸カリウム、塩化アンモニウムなどの水溶液を挙げることができる。
【０００９】
エッチング液として使用される溶液の濃度は、特に限定されるものではないが、それぞれの酸濃度、アルカリ濃度、溶解度などを配慮して決定され、通常は３〜５０％、好ましくは１０〜５０％程度が好ましい。
【００１０】
エッチング液の温度は、高い方がエッチング速度大となるが、エッチング液組成を一定に保つため及びエッチングレジストへの影響、装置材質への影響からみて室温から６０℃とするのが良い。
【００１１】
電源としては交流、直流の両方が使用できる。直流電源を使用する場合はエッチングされる酸化錫膜を陰極とする必要がある。印加電圧は高い方がエッチング速度が大きくなるが、高過ぎると通電のための電極と酸化錫膜の間で放電が起こり、酸化錫膜が破損する。通電のための電極とエッチング液までの距離、酸化錫膜の抵抗値にもよるが、通常は５〜１００Ｖとするのが良い。
【００１２】
本発明のエッチング方法では、酸化錫膜を固定してエッチングを行うと、通電用の電極に近く電流密度の高い液面直下でのエッチングが優先的に進行する。このため液面直下数ｍｍが線状にエッチングされ、通電がなくなりエッチングが停止する。
【００１３】
実用上の製品を選るためには液面または基材を移動させ、酸化錫膜の未エッチング部分をエッチング液に逐次接触させていく必要がある。具体的な方法としては、エッチング液含浸ロールなどを使用し、基材をコンベアで移動する方法などを採用することができる。
【００１４】
【実施例】
以下に、実施例を挙げて本発明方法及び装置を更に説明する。
実施例１
図１は、本発明に係る酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置の１実施態様を示す図である。電源（１）は印加電圧を０〜１００Ｖに制御することができ、最大電流１０Ａの容量を有するものであり、スイッチの切り替えで交流、直流両電源として使用することができる。この電源（１）は図１に示すように電圧計（２）及び電流計（３）にそれぞれ接続されており、更に、通電ブラシ（４）を介して酸化錫膜付ガラス基板（８）に通電可能な状態となっている。また、対極（５）はチタン製で、エッチング液（６）中に浸漬されており、この対極（５）も図１に示すように電源と接続されている。なお、電源（１）を直流電源として使用する場合には、通電ブラシ（４）側、即ち、酸化錫膜付ガラス基板（８）側を陰極とし、対極を陽極とする。
【００１５】
エッチング液（６）は、エッチング液循環ポンプ（１０）により、エッチング液貯槽（１２）からエッチング液送り配管（１１）を介して弾性部材よりなる２対のロール、即ち、搬入用ロール（１５）及び搬出用ロール（１６）の間に設けられたエッチング槽（１３）へ供給される。搬入用ロール（１５）は送りロール（９）を介して水平方向に移動してくる酸化錫膜付ガラス基板（８）をエッチング液槽（１３）内に導入し、搬出用ロール（１６）はエッチング液槽（１３）から酸化錫膜付ガラス基板（８）を搬出すると共に、搬入用ロール（１５）及び搬出用ロール（１６）の間に形成されるエッチング液槽（１３）にエッチング液（６）を溜めることができる構成となっている。ここで、搬入用ロール（１５）及び搬出用ロール（１６）はエッチング液槽（１３）を構成でき、且つ搬送される酸化錫膜付ガラス基板（８）を傷付けることがないような弾性部材例えばスポンジ等で構成されている。
【００１６】
なお、エッチング液槽（１３）に供給されたエッチング液はオーバーフローによりエッチング液貯槽（１２）へ返却されるようになっているため、エッチング液面を常に一定に保持しながら、エッチング液を循環できる構成となっている。また、エッチング液が循環する系内の任意の位置に液温調節装置を取り付け、エッチング液の温度を制御する構成とすることができる。
【００１７】
上述の構成を有するエッチング装置において、酸化錫膜付ガラス基板（８）は、酸化錫膜面が通電ブラシ（４）と接する状態で、送りロール（９）から搬入用ロール（１５）を介してエッチング液槽（１３）へ搬送され、エッチング未了の部分が逐次接液して電解エッチングが進行する。ここで、搬送速度を調整することによりエッチングレジストで保護されていない部分の酸化錫膜は精度良く完全にエッチングされ、エッチング終了後搬出用ロール（１６）を介してエッチング液槽（１３）から受けロール（１７）へ搬出される。
【００１８】
図１に示すエッチング装置を使用してエッチングを実施した。酸化錫膜付ガラス基板（８）としてスクリーン印刷法でパターニングした市販の酸化錫膜（膜厚＝２００Å）付ガラス基板（２００ｍｍ×２５０ｍｍ）を使用した。対極（５）として、６ｍｍのチタン棒を使用し、通電ブラシ（４）として０．０６ｍｍの燐青銅製のものを使用した。エッチング液、エッチング条件、エッチング結果を表１に記載する。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
比較例
硬質塩化ビニル製容器に、水１００重量部、三塩化クロム５重量部、３５％塩酸１５重量部を取り、混合し、次いでクロム粉末０．６重量部を加え溶解した。
上記溶液を撹拌しながら３０℃で本発明法１で使用したものと同様の酸化錫膜付ガラス基板を２分間浸漬した。洗浄、乾燥後の検査ではエッチング状態は良好となった。
１時間後、同条件でエッチングを行った結果、エッチングは未完で不良となった。なお、上記溶液の建浴直後の酸化還元電位は−４９０ｍＶであったが、１時間後のそれは−２３０ｍＶとなっていた。このエッチング液は空気酸化され易く、不安定であることがわかる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、化学的に安定度の高い酸化錫膜を容易な方法で精度良くエッチングするための装置及びその装置を利用するエッチング方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による酸化錫膜エッチング用搬送式エッチング装置の１実施態様を示す。
【符号の説明】
１    電源
２    電圧計
３    電流計
４    通電ブラシ
５    対極
６    エッチング液
８    酸化錫膜付ガラス基板
９    送りロール
１０  エッチング液循環ポンプ
１１  エッチング液送り配管
１２  エッチング液貯槽
１３  エッチング液槽
１５  搬送用ロール
１６  搬出用ロール
１７  受けロール
【図１】
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