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特集2:支持电子设备制造的功能性药品

作为现代生活的必需品的个人电脑,电视,手机等,意外地不被知道,不过,被这些电子机器装载的半导体和显示器等的制造工序很多的化学药品使用。关东化学,通过高品质高性能的电子工业用药品的供给对社会贡献着。

关东化学在电子设备制造中的药品

关东化学在电子设备制造中的药品

半导体和液晶显示器等的电子设备的制造工序,硅晶体管和玻璃基板的清洗,连接晶体管间的金属布线的蚀刻等的用途药品被使用,根据工艺的目的不同各种各样的种类的药品被分开使用。在半导体和显示器的制造现场,数十nm级别的微小垃圾和金属杂质(金属)成为产品缺陷的原因,使用的药品必须是高品质(高纯度、高清净度)。

本公司作为电子工业用,持续供给约50年使金属聚会极限降低了的酸,碱,溶剂类的超高纯度药品。同时,根据过程的目的不同,需要单一的药品不能得到的性能的情况很多。因此,本公司将多种药品混合,通过调整其成分和组成,将具有必要的性能的药品作为“功能性药品”进行开发和销售。机能性药品不仅要求高品质,而且要求高性能。本公司充分利用多年的经验所获得的药品相关技术,开发了满足客户要求的多种功能性药品。

高精细液晶电视普及支蚀刻液

这次介绍的是在众多机能性药品中,“Ti(钛)/Al(铝)/Ti层膜一次蚀刻液”。
这个产品,特别在液晶电视和手机等被装载的液晶显示器的制造工序中被使用。液晶显示器上配置有构成与显示相关的像素的薄膜晶体管(TFT;Thin Film Transistor)的电极结构。TFT的电极材料,根据被使用的金属的种类和构造形态的最优化高精细表示和高速应答成为可能,在显示器制造厂的研究·开发盛行起来了。

其中开始采用的是Ti/Al/Ti积层膜。在TFT电极的形成工序中,在玻璃基板上形成一面作为电极材料的金属(Ti/Al/Ti),使用与照片的显影同样的手法转印到金属膜上要求的结构一样的图案设计之后,为了除去不需要的部分进行蚀刻。

TFT电极的形成工序(金属成膜~蚀刻)
TFT电极的形成工序(金属成膜~蚀刻) TFT电极的形成工序(金属成膜~蚀刻)

蚀刻技术主要分为使用反应性气体(气体)的干蚀刻和使用药液的湿蚀刻两种。干蚀刻有加工精度高(贵)这样的好处,不过,有使用的煤气的危险性高(贵),环境负荷大,使用的装置高价等的缺点。另一方面,湿蚀刻与干蚀刻相比虽然加工精度稍逊色,但是在安全性和成本方面超过那个。

一般来说,Al会用磷酸或硝酸混合的液体蚀刻,Ti的耐药性高,是湿润蚀刻困难的材料。以前,蚀刻Ti/Al/Ti的情况用干蚀刻统一除去3层的方式,或者干蚀刻Ti,湿润Al的多阶段的方式被采用。

蚀刻后断面形成
蚀刻后断面形成

无论哪种情况,都必须引进干蚀刻设备,制造成本变高的事让显示器厂家很苦恼。但是由于Ti也被部分药品溶解,本公司着手开发可同时溶解Ti和Al的Ti/Al/Ti层膜一次蚀刻液。

为了尽快满足市场需求,经过反复研讨,成功地将Ti/Al/Ti积层膜一并蚀刻,进而达到加工精度良好等条件的蚀刻液产品化。这种Ti/Al/Ti层膜一次蚀刻液被许多显示器厂家采用,有助于提高成品率和降低成本,有助于液晶显示器产品在市场上广泛普及。

另外,通过从驱动蚀刻转变为湿蚀刻,提高了制造现场的安全性,减少了环境负荷气体的使用量等优点。像这样在药品的开发时,满足顾客要求的性能是最重要的,本公司不仅在性能方面,在安全性和环境的关怀上也作为重要的点致力于产品开发。

今后的展开

在电子设备业界DRAM和闪存的微细化,FPD的大型化,高精细化,高机能化伴随的新材料被采用等的技术革新前进着。同时对于药品,要求更高品质、高性能。到现在为止,本公司,随着设备的技术革新,挑战超高纯度药品的高品质化,适应了时代的需要。同时,因为每材料与药品的相性不同,一边选定适合新材料的药品,一边致力于更高性能的机能性药品的开发。今后,我们将致力于研发、开发最先进的技术,通过提供支持电子设备发展的电子工业用药品,为社会做出贡献。

相关人员的声音

Ukai Display Device Institute代表鹈饲育弘

Ukai Display Device Institute代表
鸬鹚饲养弘氏

我从a-Si TFT-LCD的黎明期开始从事TFT-LCD的R&D和事业化,此后从事低温多晶硅(Low Temperature poly Si:LTPS)TFT-LCD的量产启动及开发。TFT-LCD,由于大型化,高精细化,高品位化等的不松懈的开发和商品化能构筑一大产业。TFT-LCD的大型化,高精细化不可缺少的技术,低阻线材料的实用化。当初使用了高熔点材料,最近Al作为低电阻布线材料,成为a-Si TFT和LTPS-TFT的主流。因为Al单体与基板玻璃和构成膜不相配,Ti/Al/Ti的积层膜被大量地使用。当初,积层膜的蚀刻是潮湿和干的混合蚀刻工艺被应用。但是,工程复杂而且不适合基板尺寸的大型化。
从关东化学提供的Ti/Al/Ti积层膜的一揽子湿蚀刻液,能解决这些课题的同时,能实现成本削减和对环境和善的过程。其结果,为生产设备及附带设备的投资削减,跑步成本削减及成品提高做出了贡献。
最近,作为邮筒Si-TFT氧化物半导体受到着关注。其中Al电极的顶门构造的自我整合型IGZO-TFT也被发表了。因此,下一代TFT的过程,这个蚀刻液也变得重要。因此,制造商和用户的合作将比以往更加重要,我们期待着今后在这一领域的贡献。
[2011年10月]

相关人员的声音

电子材料事业本部技术部笹垣美纪

电子材料事业部技术部
笹垣美纪

许多研究人员和技术人员参与了功能性药品的开发,各自专心致力于个别案件。其中的共同点是“开发高性能的药液”自不必说,“避免含有对环境造成负荷的药品和安全性担忧的药品”。特别,与抑制对环境和生态系统有害的物质的排泄的化学物质管理促进法(PRTR法)相当的药品,在选定包含成分的阶段从候选中去掉的情况是大部分。
同时,最近有关化学物质的有害性的调查研究前进,也有重新开始担心生殖毒性等的安全性的东西。本公司过去也开发了的机能性药品中也包含了那样的成分的东西,不过,现在为了安排对安全性高(贵)的成分的转换的讨论注力。今后将把重点放在高性能、环境关怀、安全性上,致力于新功能性药品的开发。