JP2005057249A - Circuit board and manufacturing method thereof, and electronic device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a circuit board capable of preventing multilayering of thin films and suppressing an increase of the number of manufacturing processes of the circuit board and a cost increase thereof, and to provide the manufacturing method thereof and an electronic device. <P>SOLUTION: Gate wiring 13 is formed with a silver alloy having silver as a main material and containing indium in a TFT array substrate 11. The content of indium against silver is adjusted so that plasma resistance of the terminal portions of the gate wiring 13 is higher than the plasma resistance of the other portions. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、絶縁性基板上に配線が形成された回路基板及びその製造方法並びその回路基板を用いた表示装置、画像入力装置等の電子装置に関するものである。   The present invention relates to a circuit board in which wiring is formed on an insulating substrate, a manufacturing method thereof, and an electronic device such as a display device and an image input device using the circuit board.

電子装置の一つである液晶表示装置は、回路基板として、TFT(薄膜トランジスタ)、配線等を多数有するTFTアレイ基板を備える。   A liquid crystal display device, which is one of electronic devices, includes a TFT array substrate having a number of TFTs (thin film transistors), wirings, and the like as a circuit substrate.

従来、TFTアレイ基板は、非特許文献1(フラットパネル・ディスプレイ1999(日経マイクロデバイス編、日経BP社)の第129頁))に示されるような一連の工程により製造されており、これには5回程度のフォトリソグラフィを必要とされた。   Conventionally, a TFT array substrate has been manufactured by a series of processes as shown in Non-Patent Document 1 (Flat Panel Display 1999 (page 129 of Nikkei Microdevices, Nikkei BP)). About 5 times of photolithography were required.

このような、従来のフォトリソグラフィを使用したTFTアレイ基板の製造方法では、各成膜工程に使用される成膜装置、およびドライエッチング装置等の加工装置等、多くの真空装置が用いられているため、近年さらなる大型化が要望されているTFTアレイ基板を製造するには、莫大な設備費が必要となっている。   In such a conventional TFT array substrate manufacturing method using photolithography, many vacuum apparatuses such as a film forming apparatus used in each film forming process and a processing apparatus such as a dry etching apparatus are used. Therefore, enormous equipment costs are required to manufacture a TFT array substrate that has been demanded for further enlargement in recent years.

このような課題を解決するため、配線等をインクジェット方式により形成する技術が提案されている。この技術では、例えば特許文献1(特開平11−204529号公報)に開示されているように、配線を形成する基板上に、配線形成材料に対する親和領域と非親和領域とを形成し、親和領域にインクジェット方式にて配線材料の液滴を滴下することにより配線を形成するものとなっている。   In order to solve such a problem, a technique for forming a wiring or the like by an inkjet method has been proposed. In this technique, for example, as disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-204529), an affinity region and a non-affinity region for a wiring forming material are formed on a substrate on which a wiring is formed, and the affinity region is formed. Wiring is formed by dropping droplets of wiring material on the ink jet method.

また、特許文献2(特開2000−353594号公報)には、同様にインクジェット方式による配線形成技術において、配線形成領域からの配線材料のはみ出しを抑制するために、配線形成領域の両側にバンクを形成し、このバンクの上部を非親液性とし、配線形成領域を親液性とすることが開示されている。   Similarly, in Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-353594), in the wiring formation technique using the inkjet method, in order to suppress the protrusion of the wiring material from the wiring formation region, banks are provided on both sides of the wiring formation region. It is disclosed that the upper part of the bank is made non-lyophilic and the wiring formation region is made lyophilic.

上述のようなインクジェット方式により配線を形成するための材料として、非特許文献2(日経エレクトロニクス2002年6月17日号(日経BP社)、2002年)に示されるように、銀や金のナノ粒子を溶媒中に分散させた流動性の配線材料を用いる。これらは、基板上の所定の場所に滴下された後、焼成等の処理を経て、含まれていた金属が現れ、配線等となる。このように流動性の配線材料に加工可能な金属として、銀や金以外にはパラジウム、白金等が挙げられている。ところが、原材料の価格を考えると、この中では銀のみが現実的である。この銀を用いた配線形成について、特許文献3(特開2003−80694公報)にはバンクを用いないで配線を形成する方法が開示されている。   As shown in Non-Patent Document 2 (Nikkei Electronics, June 17, 2002 (Nikkei BP Co., Ltd.), 2002) as a material for forming wiring by the above-described inkjet method, silver or gold nanomaterials are used. A fluid wiring material in which particles are dispersed in a solvent is used. These are dropped on a predetermined location on the substrate and then subjected to a treatment such as firing, and the contained metal appears and becomes a wiring or the like. Examples of metals that can be processed into a fluid wiring material include palladium, platinum, and the like in addition to silver and gold. However, considering the price of raw materials, only silver is realistic in this. Regarding wiring formation using silver, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-80694 discloses a method of forming wiring without using a bank.

このような理由で、TFTアレイ基板上の配線を構成する材料としても、インクジェット方式で使用可能な銀を用いることが考えられている。
特開平11−204529号公報(1999年7月30日公開) 特開2000−353594号公報(2000年12月19日公開) 特開2003−80694公報(2003年3月19日公開) フラットパネル・ディスプレイ1999(日経マイクロデバイス編、日経BP社)の第129頁、1998年 日経エレクトロニクス2002年6月17日号(日経BP社)、2002年
For this reason, it is considered to use silver that can be used in the ink jet method as a material constituting the wiring on the TFT array substrate.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-204529 (published July 30, 1999) JP 2000-353594 A (published on December 19, 2000) JP 2003-80694 A (published March 19, 2003) Flat Panel Display 1999 (Nikkei Microdevices, Nikkei Business Publications, Inc.), page 129, 1998 Nikkei Electronics June 17, 2002 issue (Nikkei BP), 2002

ところで、薄膜積層基板を形成する場合、例えば液晶受動に用いられるTFTアレイ基板の場合、配線に求められる性能としては、抵抗が低いこと、平滑な表面性であること、エッチングなどのプロセスガスやこれを用いるプラズマ中での耐性、下地材料との付着性、異種材料とのコンタクト性つまりコンタクト抵抗が低いことや不要な拡散が起きないこと、耐食性があることなどが求められる。   By the way, when forming a thin film laminated substrate, for example, in the case of a TFT array substrate used passively for liquid crystal, the performance required for wiring is low resistance, smooth surface property, process gas such as etching, and this. Therefore, it is required to have resistance in a plasma using a material, adhesion to a base material, contact property with a different material, that is, low contact resistance, no unnecessary diffusion, and corrosion resistance.

しかしながら、一種類の材料でこのような性能を全てカバーすることは困難であり、スパッタ、蒸着、CVD成膜においては、出来るだけこれらの性能をもった材料の単体若しくは合金材料を成膜、フォトリソ工程でパターン化したのち、更に求められる性能に応じてその上へ適宜別の材料を別途成膜している。   However, it is difficult to cover all of these performances with one kind of material, and in sputter, vapor deposition, and CVD film formation, a single material or alloy material having these performances is formed as much as possible, and photolithography is performed. After patterning in the process, another material is separately formed thereon as appropriate according to the required performance.

また、配線形成工程が簡略化されるインクジェット方式を用いた配線形成方法では、インクジェットに用いられる材料としての銀材料は、微粒子を分散媒中に分散した微粒子コロイド材料として用いられており、回路基板上の配線材料として注目される材料であるが、性質上使用範囲が限られていた。   In addition, in the wiring forming method using the ink jet method that simplifies the wiring forming process, the silver material as the material used in the ink jet is used as a fine particle colloidal material in which fine particles are dispersed in a dispersion medium. Although it is a material attracting attention as an upper wiring material, its range of use is limited due to its properties.

例えば、銀は、蒸着法、スパッタ法等でガラス基板上に成膜した場合、250℃程度の焼成から、粒成長が顕著となりそのために平滑な表面が荒れ、表面白濁が生じるなど、温度によっては著しく耐熱性を欠くという問題を有している。   For example, when silver is deposited on a glass substrate by vapor deposition, sputtering, etc., depending on the temperature, the grain growth becomes remarkable from firing at about 250 ° C., and therefore the smooth surface becomes rough and the surface becomes clouded. There is a problem of extremely lacking heat resistance.

また、銀を薄膜として用いる為には、ガラス上への付着力があることが必須であるが、特に塗布材料の銀では、成膜過程で、基板への打ち込み効果など期待できない為、ガラス基板への付着力が弱くなり、加工性、安定性に問題を有する。また、焼成によって付着力の改善を図ると、前述したように銀の粒成長特性によって、表面平滑性が劣化するという問題が生じる。   In addition, in order to use silver as a thin film, it is essential to have an adhesive force on glass. However, in the case of silver, which is a coating material, it is not possible to expect an effect on the substrate during film formation. Adhesive strength to weakens, causing problems in processability and stability. Further, when the adhesion force is improved by firing, there arises a problem that the surface smoothness deteriorates due to the grain growth characteristics of silver as described above.

さらに、TFTアレイ基板上の配線を構成する場合に於いても、課題がある。例えば、TFTアレイ基板の製造には、絶縁膜等のエッチング等のためドライエッチングが多用される。このドライエッチングガスの雰囲気下のプラズマに曝されると、酸化などにより、膜劣化、剥がれが生じる。このため配線材料として、銀をそのまま用いるには問題がある。   Furthermore, there is a problem even when the wiring on the TFT array substrate is configured. For example, in the manufacture of a TFT array substrate, dry etching is frequently used for etching an insulating film or the like. When exposed to plasma in an atmosphere of this dry etching gas, film deterioration and peeling occur due to oxidation and the like. For this reason, there is a problem in using silver as a wiring material as it is.

従って、銀を配線材料として用いた場合に、上述のような種々の問題を解決するには、絶縁性基板上に付着力を向上させるための処理を施したり、熱による表面平滑性の劣化やエッチングガスによる膜劣化、剥がれを防止するために銀配線上に保護膜となる薄膜を形成する必要がある。つまり、絶縁性基板上に薄膜が多層化されるという問題が生じ、この結果、回路基板の製造工程数が増加し、コストも上昇するという問題が生じる。   Therefore, when silver is used as a wiring material, in order to solve the various problems as described above, a treatment for improving the adhesion force on the insulating substrate is performed, or the surface smoothness is deteriorated by heat. In order to prevent film deterioration and peeling due to the etching gas, it is necessary to form a thin film serving as a protective film on the silver wiring. That is, there arises a problem that the thin film is multilayered on the insulating substrate. As a result, the number of circuit board manufacturing steps increases and the cost also increases.

本発明は、上記の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、薄膜の多層化を防止し、回路基板の製造工程数の増加及びコストの上昇を抑えることのできる回路基板及びその製造方法並びに電子装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its object is to prevent a thin film from being multilayered, and to suppress an increase in the number of manufacturing steps of a circuit board and an increase in cost, and the circuit board. A manufacturing method and an electronic device are provided.

上記の課題を解決するために、本願発明者等は鋭意検討した結果、配線の部位毎に必要な特性を同一配線上で調整することにより、回路基板の製造工程数の低減及びコスト低減を可能にできることを見いだした。   In order to solve the above problems, the inventors of the present application have made extensive studies, and as a result, by adjusting the necessary characteristics for each part of the wiring on the same wiring, it is possible to reduce the number of circuit board manufacturing processes and cost. I found what I could do.

すなわち、本発明の回路基板は、基板上に形成された配線を有する回路基板において、同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の特性がそれぞれ異なっていることを特徴としている。   That is, the circuit board of the present invention is characterized in that the characteristics of at least two portions on the same wiring are different in a circuit board having wiring formed on the board.

ここで、同一配線とは、形状的に連続である配線であり、基板上の回路はこの様な配線が複数集まって回路基板が形成され、これら複数の配線の一つの単位をいう。   Here, the same wiring is a wiring that is continuous in shape, and a circuit on a substrate is a unit of a plurality of such wirings, and a circuit board is formed.

同一配線上のある部位の特性を他の部位の特性と異ならせるには、例えば、各部位の材料の組成比率をそれぞれ異ならせることで実現できる。また、各部位の構成材料をそれぞれ異ならせることによっても実現できる。   In order to make the characteristics of a certain part on the same wiring different from the characteristics of other parts, for example, it can be realized by making the composition ratio of the material of each part different. Moreover, it is realizable also by making the constituent material of each site | part differ, respectively.

例えば、回路基板として液晶表示装置に使用されるTFTアレイ基板においては、同一配線上の配線部分と端子部分とでは必要な特性が異なる。配線部分は、低抵抗化が必要であるが、保護膜が形成されるので、耐プラズマ性をあまり必要としない。これに対して、端子部分は、低抵抗化も必要であるが、ドライバー等との接続のために、保護膜によって保護されないので、プロセス耐性(特に、耐プラズマ性)が必要となる。   For example, in a TFT array substrate used in a liquid crystal display device as a circuit substrate, necessary characteristics are different between a wiring portion and a terminal portion on the same wiring. The wiring portion needs to have low resistance, but since a protective film is formed, plasma resistance is not so necessary. On the other hand, the terminal portion needs to have a low resistance, but is not protected by a protective film for connection with a driver or the like, so process resistance (particularly plasma resistance) is required.

したがって、配線部分の配線は、低抵抗化を重視する特性とし、端子部分の配線は、耐プラズマ性を重視する特性となるように、配線材料の組成比率を変えたり、配線の構成材料を変えたりすればよい。   Therefore, change the composition ratio of the wiring material or change the composition material of the wiring so that the wiring of the wiring part has characteristics that emphasize low resistance, and the wiring of the terminal part has characteristics that emphasize plasma resistance. Just do it.

また、上記同一配線は、単層で形成されるのが好ましい。   The same wiring is preferably formed of a single layer.

この場合、回路基板の薄型化を図ると共に、配線上に形成される他の配線との段差を少なくすることができるので、段差による他の配線の断線を防止することができ、結果として、回路基板の歩留りの向上を図ることができる。   In this case, it is possible to reduce the thickness of the circuit board and reduce the level difference with other wirings formed on the wiring, so that disconnection of the other wiring due to the level difference can be prevented, and as a result, the circuit The yield of the substrate can be improved.

また、上記同一配線は、多層で形成されていてもよい。   The same wiring may be formed in multiple layers.

例えば、配線材料と基板との密着性が悪い場合に、基板と配線材料との間に、基板との密着性のよい層を形成し、その上に配線材料を塗布して2層化した同一配線としてもよい。   For example, when the adhesion between the wiring material and the substrate is poor, a layer having good adhesion to the substrate is formed between the substrate and the wiring material, and the wiring material is applied thereon to form two layers. It is good also as wiring.

また、上記配線は、導体材料を含む流動性材料で形成するのが好ましい。   The wiring is preferably formed of a fluid material containing a conductor material.

また、他の膜を積層せずに配線を容易に形成することが可能となるので、製造工程数の低減及び製造コストの低減を容易に図ることができる。   Further, since wiring can be easily formed without stacking other films, it is possible to easily reduce the number of manufacturing steps and the manufacturing cost.

特性の異なる部位に用いられる導体材料を含む液体材料それぞれは、同系統の溶媒、有機物を含むようにしてもよい。   Each of the liquid materials including the conductor material used in the parts having different characteristics may include the same type of solvent or organic matter.

この場合、特性の異なる配線材料であっても、溶剤が同系であれば、液同士のなじみがよく、凝集し難く、また分離しにくいので、配線形成を効率よく行うことができる。   In this case, even if the wiring materials have different characteristics, if the solvent is the same, the liquids are well-adapted, hardly aggregate, and difficult to separate, so that the wiring can be formed efficiently.

また、上記配線は、銀、アルミニウム、銅の何れかを主たる材料とした金属で形成されていてもよい。   The wiring may be made of a metal whose main material is silver, aluminum, or copper.

この場合、抵抗値が比較的低い、銀、アルミニウム、銅の何れかを主たる材料とした金属で配線が形成されるので、配線全体の低抵抗化を図ることができる。ここで、配線の主たる材料である銀、アルミニウム、銅以外の成分によって、表面平滑性、耐プラズマ性、付着性を調節することができる。   In this case, since the wiring is formed of a metal having a relatively low resistance value and mainly made of silver, aluminum, or copper, the resistance of the entire wiring can be reduced. Here, surface smoothness, plasma resistance, and adhesion can be adjusted by components other than silver, aluminum, and copper, which are the main materials of wiring.

このような成分としては、少なくともアルミニウム、インジウム、錫、ビスマス、ガリウム、鉛、銅、金、銀、コバルト、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、バナジウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、タングステン、ハフニウム、オスミニウム、イリジウムから選ばれる1種類以上の金属であることが好ましい。   Such components include at least aluminum, indium, tin, bismuth, gallium, lead, copper, gold, silver, cobalt, nickel, palladium, platinum, rhodium, vanadium, titanium, zirconium, niobium, tantalum, tungsten, hafnium, One or more metals selected from osmium and iridium are preferred.

また、本願発明者等は、配線材料として、銀を主成分とし、これにインジウムを添加した合金を材料として絶縁性基板上に配線あるいは電極を形成した場合に、銀単体を材料として絶縁性基板上に配線あるいは電極を形成した場合に比べて、絶縁性基板に対する配線および電極の付着力が向上すると共に、配線および電極の耐熱性、耐プラズマ性が向上することを見出した。また、上記のインジウムのみならず、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、ガリウムを銀に添加した合金であっても同様の効果を得ることを見出した。   In addition, the inventors of the present application, when a wiring or electrode is formed on an insulating substrate using an alloy in which silver is a main component and indium is added as a material as a wiring material, the insulating substrate is made of silver alone. It has been found that the adhesion of the wiring and the electrode to the insulating substrate is improved and the heat resistance and plasma resistance of the wiring and the electrode are improved as compared with the case where the wiring or the electrode is formed thereon. Moreover, it discovered that the same effect was acquired even if it was an alloy which added not only said indium but tin, zinc, lead, bismuth, and gallium to silver.

したがって、上記配線材料には、このような銀合金材料を使用するのが好ましい。   Therefore, it is preferable to use such a silver alloy material as the wiring material.

特に、銀インジウム合金を配線材料として用いるのが好ましい。   In particular, it is preferable to use a silver indium alloy as a wiring material.

この場合、銀インジウム合金材料は、インジウムの銀に対する含有量を調整すれば、表面平滑性、付着力、耐プラズマ性等において広い範囲でカバーできる。   In this case, the silver indium alloy material can cover a wide range in terms of surface smoothness, adhesion, plasma resistance, etc., by adjusting the content of indium with respect to silver.

インジウムの含有量(インジウム/銀(重量%))は、0.5重量%ないし28重量%が好ましい。インジウムの含有量を低くすれば、耐プラズマ性は低くなるが低抵抗化を図ることができる。しかし、インジウムの含有量が0.5重量%よりも少なくなれば、耐プラズマ性が低下するという問題が生じる。また、インジウムの含有量を高くすれば、抵抗値が上がるが、耐プラズマ性は高くなる。しかし、インジウムの含有量が28重量%よりも多くなれば、銀との固溶体形成を行うことができないという問題が生じる。このように、銀に対するインジウムの含有量を適宜調節するだけで、配線上の配線部分や端子部分等のように必要とされる特性が異なる部位であっても容易に特性を変更することが可能となる。   The indium content (indium / silver (wt%)) is preferably 0.5 wt% to 28 wt%. If the indium content is lowered, the plasma resistance is lowered, but the resistance can be reduced. However, if the indium content is less than 0.5% by weight, there arises a problem that the plasma resistance is lowered. Further, if the indium content is increased, the resistance value is increased, but the plasma resistance is increased. However, if the indium content is more than 28% by weight, there arises a problem that solid solution formation with silver cannot be performed. In this way, by simply adjusting the content of indium with respect to silver, it is possible to easily change the characteristics even if the required characteristics are different, such as the wiring part and terminal part on the wiring. It becomes.

また、インクジェット方式によって配線材料を塗布するようにすれば、インジウム含有量の異なる配線材料を簡単に使い分けることができるので、部位によって異なる特性を有する配線を容易に形成することができる。   Further, if the wiring material is applied by the ink jet method, wiring materials having different indium contents can be easily used properly, so that wiring having different characteristics can be easily formed depending on the part.

また、上記構成の回路基板を、チャネル部加工時、端子部加工時に耐プラズマ性が、配線部に低抵抗化が、ゲート電極部に表面平滑性が要求されるTFTアレイ基板に適用すれば、TFTアレイ基板の歩留りの向上及び製造コストの低減を図ることが可能となる。   Further, if the circuit substrate having the above configuration is applied to a TFT array substrate in which plasma resistance is required at the time of channel portion processing and terminal portion processing, low resistance is required for the wiring portion, and surface smoothness is required for the gate electrode portion, It is possible to improve the yield of the TFT array substrate and reduce the manufacturing cost.

しかも、本発明の回路基板を、上記のようなTFTアレイ基板に適用すれば、上述のように歩留り向上等のメリットがあるので、他の電子装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置等の表示装置にも好適に用いることができる。   In addition, if the circuit substrate of the present invention is applied to the TFT array substrate as described above, there is a merit such as an improvement in yield as described above. Therefore, display devices such as other electronic devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, etc. Also, it can be suitably used.

本発明の回路基板は、以上のように、基板上に形成された配線を有する回路基板において、同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の特性をそれぞれ異なっている構成であるので、薄膜の不必要な多層化を防止し、回路基板の製造工程数の増加及びコストの上昇を抑えることができるという効果を奏する。   As described above, the circuit board of the present invention has a configuration in which the characteristics of at least two portions on the same wiring are different in the circuit board having the wiring formed on the board. There is an effect that necessary multi-layering can be prevented, and an increase in the number of circuit board manufacturing steps and an increase in cost can be suppressed.

本発明の実施の形態について説明すれば、以下の通りである。   The embodiment of the present invention will be described as follows.

本実施の形態では、先ず、回路基板の一種であるTFTアレイ基板の配線(電極を含む)の配線材料として使用する銀合金材料について説明し、続いて、この銀合金材料によって形成された配線を有するTFTアレイ基板および液晶表示装置について説明する。   In this embodiment, first, a silver alloy material used as a wiring material for wiring (including electrodes) of a TFT array substrate, which is a kind of circuit board, will be described, and subsequently, wiring formed by this silver alloy material will be described. A TFT array substrate and a liquid crystal display device will be described.

本願発明で使用する銀合金材料は、ガラス基板等の絶縁性基板上に形成される配線または電極を構成する材料であって、銀を主体とし、少なくとも、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、インジウム、ガリウムから選ばれる1種類以上の元素を含んでいる。   The silver alloy material used in the present invention is a material constituting a wiring or an electrode formed on an insulating substrate such as a glass substrate, and is mainly composed of silver, at least tin, zinc, lead, bismuth, indium, It contains one or more elements selected from gallium.

上記の構成の銀合金材料を用いれば、低電気抵抗であり、耐熱性や、ガラス基板への付着力、耐プラズマ性等のプロセス耐性が高い配線または電極を形成できる。   If the silver alloy material having the above structure is used, a wiring or an electrode having low electrical resistance and high process resistance such as heat resistance, adhesion to a glass substrate, and plasma resistance can be formed.

以下に、本願発明で使用する銀合金材料の上述の利点について、実施例1〜9および比較例1、2を参照しながら実証する。   Hereinafter, the above-described advantages of the silver alloy material used in the present invention will be demonstrated with reference to Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 and 2.

上記銀合金材料は、次のとおりの手順で作成し、絶縁性基板上に成膜してプロセス耐性を評価した。   The silver alloy material was prepared by the following procedure, and formed on an insulating substrate to evaluate process resistance.

銀合金材料の作成と、この銀合金材料の絶縁性基板への成膜は、電子ビーム蒸着機(日本真空技術株式会社、高真空蒸着装置EBX−10D)により蒸着法で行った。   Preparation of the silver alloy material and film formation of the silver alloy material on the insulating substrate were performed by an evaporation method using an electron beam evaporation machine (Japan Vacuum Technology Co., Ltd., high vacuum evaporation apparatus EBX-10D).

まず、蒸発源として、純度99.9%以上の銀、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、インジウム、ガリウムの塊状あるいは粒状の原料を所定の重量比にて混合した。   First, silver, tin, zinc, lead, bismuth, indium, gallium lump or granular raw materials having a purity of 99.9% or more were mixed at a predetermined weight ratio as an evaporation source.

次いで、混合した原料をモリブデン製のるつぼに入れ、1×10−5Torrより良い真空中にて溶解し、合金化した。 Next, the mixed raw materials were put into a crucible made of molybdenum, and melted in a vacuum better than 1 × 10 −5 Torr to be alloyed.

最後に、完全に溶解したことを確認した後、無アルカリガラス基板上に成膜した。なお、成膜時のガラス基板温度は100℃に設定した。また、ガラス基板上に成膜された合金膜の膜厚は、全て0.2μm程度の厚さになるようにした。   Finally, after confirming complete dissolution, a film was formed on an alkali-free glass substrate. In addition, the glass substrate temperature at the time of film-forming was set to 100 degreeC. The alloy films formed on the glass substrate all had a thickness of about 0.2 μm.

本実施の形態では、合金の作成と成膜に、このような方法を用いたが、必ずしもこれに限らない。固溶体または焼結体、その他のターゲットを用いたスパッタ法でもよいし、適切な濃度で金属元素を含む流動性の配線材料の塗布方法、その他の方法でもよい。   In the present embodiment, such a method is used for forming an alloy and forming a film, but the present invention is not necessarily limited thereto. A sputtering method using a solid solution or a sintered body or other target may be used, or a flowable wiring material coating method containing a metal element at an appropriate concentration, or any other method may be used.

このように作成した銀合金膜は、オージェ電子分光装置(パーキングエルマ、SAM670)により、組成を確認した。膜厚方向での組成分布はなく均一であったが、作成した銀合金膜の全体の組成比は原料の混合比から幾らかずれていた。しかしながら、そのずれは本発明の目的、手段、効果等には全く影響を与えない程度である。作成した銀合金膜は、あくまで本発明の代表的な実施例である。   The composition of the silver alloy film thus prepared was confirmed using an Auger electron spectrometer (Parking Elmer, SAM670). The composition distribution in the film thickness direction was uniform and uniform, but the overall composition ratio of the prepared silver alloy film was somewhat different from the mixing ratio of the raw materials. However, the deviation is such that it does not affect the object, means, effect, etc. of the present invention at all. The prepared silver alloy film is merely a representative example of the present invention.

銀とインジウムからなる合金膜については、より正確な組成を知るため、ICP発光分析法により定量分析を行った。その方法は次のとおりである。   The alloy film made of silver and indium was quantitatively analyzed by ICP emission analysis in order to know a more accurate composition. The method is as follows.

まず、試料として、無アルカリガラス基板上に成膜した銀合金膜を、金属製のさじで剥離したものを用いた。剥離前において、ガラス基板上の銀合金膜の厚さは0.2μm程度、得た試料の量は各実施例について10mg前後であった。続いて、この試料を3N−硝酸50mLに溶解したものをICP発光分析の測定液とした。測定装置としては、エスアイアイ・ナノテクノロジー社製SPS−1700HVRを使用し、プラズマガスはアルゴンを用いた。   First, as a sample, a silver alloy film formed on an alkali-free glass substrate was peeled off with a metal spoon. Before peeling, the thickness of the silver alloy film on the glass substrate was about 0.2 μm, and the amount of the obtained sample was about 10 mg for each example. Subsequently, a solution obtained by dissolving this sample in 50 mL of 3N nitric acid was used as a measurement solution for ICP emission analysis. As a measuring device, SPS-1700HVR manufactured by SII Nano Technology was used, and argon was used as a plasma gas.

本実施の形態では、銀合金膜のプロセス耐性として、付着力、耐熱性、電気抵抗率、耐プラズマ性を評価した。これらの項目は回路基板上の配線等とするために、最も基本的な項目である。各項目を以下に詳細に説明する。   In the present embodiment, adhesion, heat resistance, electrical resistivity, and plasma resistance were evaluated as process resistance of the silver alloy film. These items are the most basic items for wiring on the circuit board. Each item is described in detail below.

付着力は、無アルカリガラス基板上に直接成膜して調べた。   The adhesion was examined by directly forming a film on an alkali-free glass substrate.

本発明のように回路基板に用いることを念頭においているときには、ガラス基板への付着力は有用な指標である。   When it is intended to be used for a circuit board as in the present invention, the adhesion to the glass substrate is a useful index.

ここで、付着力の試験は、窒素雰囲気中で200℃、1時間の焼成処理後に行った。焼成後、カットを入れた膜面に粘着テープを貼り、膜面を引き剥がすよう粘着テープを剥離するという方法を用いた。判定は、一部でも膜面に剥がれがみられれば不良、全く剥がれがみられないときにのみ良とした。   Here, the adhesion test was performed after firing at 200 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. After firing, a method was used in which an adhesive tape was applied to the cut film surface, and the adhesive tape was peeled off so as to peel off the film surface. Judgment was good only when a part of the film surface was peeled off, and only when there was no peeling at all.

耐熱性の評価は、窒素雰囲気中で300℃、1時間の焼成後の膜表面を電子顕微鏡(日立製作所、S−4100)による観察によって行った。判定は、膜面に凹凸がまったく発生していない場合には良、膜面の部分的に、膜厚以下の高さの突起が発生している場合をやや良とし、それ以外を不良とした。   Evaluation of heat resistance was performed by observing the film surface after baking at 300 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere with an electron microscope (Hitachi, S-4100). Judgment is good when there is no unevenness on the film surface, it is judged as good when a protrusion with a height less than the film thickness is partially formed on the film surface, and other cases are judged as defective. .

電気抵抗率の評価は、窒素雰囲気中で200℃、1時間の焼成処理後の基板について行った。測定機(三菱化学株式会社、ロレスタ−GP)により四探針法で求めた面抵抗値と、別途測定した膜厚から電気抵抗率を求めた。   The electrical resistivity was evaluated on the substrate after baking at 200 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. The electrical resistivity was obtained from the sheet resistance value obtained by the four-probe method with a measuring instrument (Mitsubishi Chemical Corporation, Loresta-GP) and the film thickness measured separately.

耐プラズマ性の評価は、ドライエッチング装置(RIE、リアクティブイオンエッチング方式)を用いて行った。具体的には、プロセスチャンバー内に基板を搬送した後、各種のエッチング用ガスを導入しつつ、放電を行った。   Evaluation of plasma resistance was performed using a dry etching apparatus (RIE, reactive ion etching method). Specifically, after carrying the substrate into the process chamber, discharge was performed while introducing various etching gases.

評価用条件は、塩素(Cl)ガス、四フッ化炭素(CF)ガスと酸素(O)ガスの混合ガス、酸素(O)ガスを導入する3条件とした。 The evaluation conditions were three conditions for introducing chlorine (Cl 2 ) gas, carbon tetrafluoride (CF 4 ) gas and oxygen (O 2 ) gas mixed gas, and oxygen (O 2 ) gas.

以下、この3条件をそれぞれCl条件、CF+O条件、O条件と称する。放電時間は、それぞれ180秒、60秒、60秒であった。なお、この放電時間は後に述べる5枚マスクプロセスを意識しつつ、意図して厳しい条件に設定している。 Hereinafter, these three conditions are referred to as Cl 2 condition, CF 4 + O 2 condition, and O 2 condition, respectively. The discharge times were 180 seconds, 60 seconds, and 60 seconds, respectively. It should be noted that this discharge time is intentionally set to a strict condition in consideration of the five-mask process described later.

耐プラズマ性の判定のため、膜の面抵抗値を調べた。面抵抗値は電気抵抗率の場合と同様に測定した。判定基準としては、面抵抗値が処理前に対して2.5倍以内、2.5倍を超え7倍以内である場合をそれぞれ、良、やや良とし、それ以外を不良とした。   In order to determine the plasma resistance, the surface resistance of the film was examined. The sheet resistance value was measured in the same manner as the electrical resistivity. As judgment criteria, the case where the sheet resistance value was 2.5 times or less, more than 2.5 times and 7 times or less than that before the treatment was judged as good and slightly good, and the others were judged as bad.

これらの評価項目は、あくまで本発明の銀合金材料の性質を示すために設定した例である。個々の条件は違いを明確にするために、想定される使用条件よりも意図して厳しい条件に設定している。本発明を実施するにあたって、これらの項目の評価が必ず必要というわけでもなく、観察手段、判定基準、条件等の詳細についてもあくまで例である。本発明の適用範囲がこれらの評価項目、個々の条件によって限定されることはない。   These evaluation items are examples set only to show the properties of the silver alloy material of the present invention. In order to make the difference clear, each condition is intentionally set to be stricter than the assumed use condition. In carrying out the present invention, it is not always necessary to evaluate these items, and details of observation means, determination criteria, conditions, and the like are merely examples. The scope of application of the present invention is not limited by these evaluation items and individual conditions.

本発明の銀合金材料について、評価結果の例を表1、表2において示す。   Examples of evaluation results for the silver alloy material of the present invention are shown in Tables 1 and 2.

各表において、比較例1は、銀単体からなる金属膜の例であり、比較例2は、蒸発源に2重量%のアルミニウムを混合した銀合金膜の例である。実施例1ないし9は、蒸発源に、銀に対して、それぞれ10重量%の錫、10重量%の亜鉛、1重量%のインジウム、3重量%のインジウム、5重量%のインジウム、10重量%のインジウム、0.1重量%のインジウム、0.3重量%のインジウム、20重量%のインジウムを混合した銀合金膜の例であり、本発明の実施例である。なお、各原料にはごく微量ながら不純物が含まれるはずであるが、その量は結果に影響を与えるものではないので、不純物についてはその記載を省略する。   In each table, Comparative Example 1 is an example of a metal film made of simple silver, and Comparative Example 2 is an example of a silver alloy film in which 2% by weight of aluminum is mixed in an evaporation source. In Examples 1 to 9, 10% by weight of tin, 10% by weight of zinc, 1% by weight of indium, 3% by weight of indium, 5% by weight of indium and 10% by weight of silver as an evaporation source Indium, 0.1% by weight of indium, 0.3% by weight of indium, and 20% by weight of indium are examples of silver alloy films, which are examples of the present invention. Each raw material should contain a very small amount of impurities, but since the amount does not affect the results, the description of the impurities is omitted.

まず、ICP発光分析値、付着力と耐熱性の評価結果を以下の表1に示す。   First, ICP emission analysis values, adhesion strength and heat resistance evaluation results are shown in Table 1 below.

Figure 2005057249
Figure 2005057249

先に説明したICP発光分析法による定量分析の結果では、実施例3ないし実施例8のそれぞれについて、銀に対するインジウムの含有量は、0.5重量%、1.6重量%、3.4重量%、9.3重量%、0.05重量%、0.2重量%であった。   As a result of the quantitative analysis by the ICP emission analysis method described above, in each of Examples 3 to 8, the content of indium with respect to silver is 0.5 wt%, 1.6 wt%, and 3.4 wt%. %, 9.3 wt%, 0.05 wt%, and 0.2 wt%.

表1のように、比較例1である銀単体からなる膜では、付着力、耐熱性ともに不良である。銀はこれよりも緩やかな250℃1時間の焼成試験においても、はっきりとした表面白濁が生じるなど、著しく耐熱性を欠く。従来、銀を配線として使うことを困難にしてきた理由の一部はここにある。   As shown in Table 1, the film made of silver alone as Comparative Example 1 has poor adhesion and heat resistance. Silver also has a remarkable lack of heat resistance, such as clear surface turbidity, even in a baking test at 250 ° C. for 1 hour, which is gentler than this. Here are some of the reasons why it has traditionally been difficult to use silver as wiring.

一方、本発明の実施例1ないし9に示すような、銀に、錫、亜鉛、インジウムを添加した銀合金膜では、全体的にガラス基板への付着力の向上がみられる。インジウムの添加に関しては、実施例3等のように、銀に対するインジウムの含有量がおよそ0.5重量%以上の場合において、はっきりとした付着力の向上がみられる。   On the other hand, as shown in Examples 1 to 9 of the present invention, the silver alloy film in which tin, zinc, and indium are added to silver shows an improvement in adhesion to the glass substrate as a whole. Regarding the addition of indium, as in Example 3 and the like, when the content of indium with respect to silver is about 0.5% by weight or more, a clear improvement in adhesion is observed.

耐熱性についても、本発明の実施例1ないし9では全体的に耐熱性の向上がみられる。特に実施例7、実施例8では、それぞれ銀に対するインジウムの含有量は分析値で0.05重量%、0.2重量%と非常に少量であるにも関わらず、耐熱性の向上がみられる。このことから、インジウムの添加は、耐熱性の向上に非常に効果的であることがいえる。   Regarding heat resistance, Examples 1 to 9 of the present invention show an overall improvement in heat resistance. In particular, in Examples 7 and 8, although the indium content with respect to silver is an analytical value of 0.05% by weight and 0.2% by weight, respectively, the heat resistance is improved. . From this, it can be said that the addition of indium is very effective in improving heat resistance.

付着力が向上した理由は、本発明の銀合金を構成する錫、亜鉛、インジウム等の元素がごく微量ながらガラス基板に拡散し、界面が消失することで付着エネルギーがバルクの凝集エネルギーに近い大きな値になったためと考えられる。この考えは、本発明の銀合金膜において、基板温度100℃で成膜した状態よりも、200℃1時間で焼成処理した状態のほうが付着力が大きかったという事実に裏付けられる。つまり、本発明は、銀合金膜中の錫、亜鉛、インジウム等の拡散により付着力を得るという原理に基づく。   The reason why the adhesion is improved is that the elements such as tin, zinc, and indium constituting the silver alloy of the present invention are diffused in a very small amount to the glass substrate and the interface disappears, so that the adhesion energy is close to the bulk cohesive energy. It is thought that it became value. This idea is supported by the fact that, in the silver alloy film of the present invention, the adhesive strength was greater in the state of firing at 200 ° C. for 1 hour than in the state of being deposited at a substrate temperature of 100 ° C. That is, the present invention is based on the principle that adhesion is obtained by diffusion of tin, zinc, indium and the like in the silver alloy film.

なお、本発明の範囲は、本実施例のように、成膜後に焼成するという方法で付着力を得ることに限定されず、成膜時の基板温度を充分に上げておいて付着力を得る場合を含む。   Note that the scope of the present invention is not limited to obtaining adhesion by a method of baking after film formation as in this embodiment, and the adhesion can be obtained by sufficiently raising the substrate temperature during film formation. Including cases.

一方、耐熱性が向上した理由は、膜中に銀の結晶が錫、亜鉛、インジウムを含んだためで、結晶の格子定数や結晶粒の大きさに変化が生じ、膜中の銀原子の移動が抑制され、粒成長を起こしにくくなったものと考えられる。   On the other hand, the reason why the heat resistance has improved is that the silver crystal contained tin, zinc, and indium in the film, which caused changes in the crystal lattice constant and crystal grain size, and the movement of silver atoms in the film. It is thought that the grain growth was suppressed and it became difficult to cause grain growth.

ここで、本実施例の銀合金材料において、得られた膜の組成が、混合した元素が銀結晶に溶け込んだ一次固溶体(固溶体)をつくる領域に入るように設定していることも重要である。このような一次固溶体を作る領域に設定しておけば、膜を焼成しても、銀結晶とは別の結晶構造をもつ中間固溶体、金属間化合物が析出しにくく、膜表面での新たな結晶粒の成長が起きにくい。そのため、焼成にしても表面性が変らず、結果として耐熱性が高くなる。   Here, in the silver alloy material of this example, it is also important that the composition of the obtained film is set so as to enter a region where a mixed solid element dissolves in a silver crystal to form a primary solid solution (solid solution). . If it is set in the region where such a primary solid solution is made, even if the film is baked, an intermediate solid solution having a crystal structure different from that of silver crystals and intermetallic compounds are difficult to precipitate, and a new crystal on the film surface can be obtained. Grain growth is difficult to occur. For this reason, the surface property does not change even when baked, resulting in an increase in heat resistance.

このような一次固溶体をつくる組成範囲は、環境温度にも依存するが、錫、亜鉛、インジウムの場合、それぞれの含有量が、銀に対して、11〜14重量%未満、25〜39重量%未満、27〜28重量%未満程度の範囲である。   The composition range for producing such a primary solid solution depends on the environmental temperature, but in the case of tin, zinc and indium, the respective contents are less than 11 to 14% by weight and 25 to 39% by weight with respect to silver. Less than 27 to 28% by weight.

このように、表1の評価結果から、本発明の銀合金材料は銀と比べて耐熱性が向上し、特にインジウムとの合金の場合には、インジウムを0.5重量%以上含有する場合において付着力の向上がみられた。   Thus, from the evaluation results of Table 1, the silver alloy material of the present invention has improved heat resistance compared to silver, and particularly in the case of containing 0.5% by weight or more of indium in the case of an alloy with indium. Adhesion was improved.

また、本銀合金材料は、元素周期表でインジウムと同族であるガリウム、錫と同族の鉛、鉛と性質の良く似たビスマスとの合金であっても良く、同様に優れた付着力と耐熱性を示す。   Further, the silver alloy material may be an alloy of gallium, which is the same group as indium in the periodic table of elements, lead of the same group as tin, and bismuth which is similar in nature to lead, and also has excellent adhesion and heat resistance. Showing gender.

次に、電気抵抗率と耐プラズマ性を調べた評価結果を以下の表2示す。   Next, the evaluation results obtained by examining the electrical resistivity and the plasma resistance are shown in Table 2 below.

Figure 2005057249
Figure 2005057249

表2の評価結果から、電気抵抗率は、実施例6及び9を除いて、概ね7μΩcm以下の低電気抵抗であり、従来のアルミニウム合金と同等か、それ以下であることが分かった。これにより、本銀合金材料が低電気抵抗な配線等の材料として適することがわかる。なお、電気抵抗率は、概ね10μΩcm以下であれば、表装置用回路基板の材料として実用に耐え得るものである。   From the evaluation results of Table 2, it was found that the electrical resistivity was approximately 7 μΩcm or less, except for Examples 6 and 9, which was equivalent to or lower than that of conventional aluminum alloys. Thereby, it turns out that this silver alloy material is suitable as materials, such as wiring with low electrical resistance. If the electrical resistivity is approximately 10 μΩcm or less, it can be practically used as a material for the circuit board for the surface device.

特に実施例7、8、3においては、銀に対するインジウムの含有割合が0.5重量%以下であるが、それぞれの電気抵抗が2.2μΩcm、2.3μΩcm、2.7μΩcmと非常に低い値である。アルミニウムでは、バルクの状態においても電気抵抗率が2.7μΩcmであることから、薄膜で2.7μΩcm以下になることはなく、これらはアルミニウムではなし得ない低電気抵抗である。   Particularly in Examples 7, 8, and 3, the content ratio of indium with respect to silver is 0.5% by weight or less, but the respective electric resistances are very low values of 2.2 μΩcm, 2.3 μΩcm, and 2.7 μΩcm. is there. Since aluminum has an electric resistivity of 2.7 μΩcm even in a bulk state, it does not become 2.7 μΩcm or less in a thin film, and these are low electric resistances that cannot be achieved with aluminum.

従って、本発明の銀合金材料のうち、特に銀に対するインジウムの含有割合が0.5重量%以下である場合においては、従来のアルミニウム配線ではなし得ない低電気抵抗配線の形成が可能である。配線の低電気抵抗化が特に要望される場合、例えば液晶TV用などに用いられる液晶表示装置において、本発明の銀合金材料を用いて回路基板を作成するのが良い。   Therefore, among the silver alloy materials of the present invention, particularly when the content ratio of indium with respect to silver is 0.5% by weight or less, it is possible to form a low electrical resistance wiring that cannot be achieved by a conventional aluminum wiring. When it is particularly desired to reduce the electrical resistance of the wiring, for example, in a liquid crystal display device used for a liquid crystal TV or the like, a circuit board may be formed using the silver alloy material of the present invention.

ただし、インジウムの含有量が低いため、耐プラズマ性は充分でなく、一般的には他の金属膜を積層するなどが必要である。基板への付着力に関しても、インジウムの含有量が低いため充分ではないので、下地処理等が必要となる場合がある。   However, since the indium content is low, the plasma resistance is not sufficient, and it is generally necessary to stack another metal film. The adhesion to the substrate is not sufficient because the content of indium is low, so that a base treatment or the like may be necessary.

耐プラズマ性については、本発明の実施例1から6、及び9において向上している。特にインジウムについては、およそ0.5重量%以上を含む場合において耐プラズマ性の向上が見られた。ただし、厳密には、プラズマ条件によっては、不良となる合金材料もある。   The plasma resistance is improved in Examples 1 to 6 and 9 of the present invention. In particular, in the case of indium, an improvement in plasma resistance was observed when it contained approximately 0.5% by weight or more. Strictly speaking, however, some alloy materials may be defective depending on the plasma conditions.

比較例1の銀単体の場合、比較例2の銀とアルミニウムからなる場合には全て不良であるが、実施例1ではO条件でやや良、実施例2ではCl条件で良、O条件でやや良となった。特に、銀合金として有用なのはインジウムを含むことを特徴とする実施例3から6、及び9の場合である。Cl条件では、全てで良となるなど、耐プラズマ性を向上させる効果が大きい。インジウム含有量が比較的高い実施例5は、全ての耐プラズマ条件で良であるにもかかわらず、電気抵抗率が6.1μΩcmと低く、プロセス耐性と低電気抵抗性を兼ね備えて非常に有用であることが分かった。一方、実施例6及び9では、電気抵抗率は表中で比較的高いが、耐プラズマ性は実施例5よりもさらに向上した。 For silver single Comparative Example 1, but if made of silver and aluminum of Comparative Example 2 are all bad, Example somewhat good 1, with O 2 conditions, good in Cl 2 conditions in Example 2, O 2 Slightly better under conditions. Particularly useful as the silver alloy is the case of Examples 3 to 6, and 9 characterized by containing indium. Under Cl 2 conditions, the effect of improving the plasma resistance is great, such as being all good. Example 5 with a relatively high indium content is very useful because it has both low process resistance and low electrical resistance because it has a low electrical resistivity of 6.1 μΩcm, despite being good under all plasma resistance conditions. I found out. On the other hand, in Examples 6 and 9, the electrical resistivity was relatively high in the table, but the plasma resistance was further improved as compared with Example 5.

このように、耐プラズマ性が向上したのは、銀合金中の錫、亜鉛、インジウム等と、チャンバー内に導入されたガスから供給される塩素、フッ素、酸素等との化合物の蒸気圧が銀の場合よりも低く、それらの化合物が膜面への侵食を遅らせる保護層の役割を果たしたためと思われる。   Thus, the plasma resistance is improved because the vapor pressure of a compound of tin, zinc, indium, etc. in the silver alloy and chlorine, fluorine, oxygen, etc., supplied from the gas introduced into the chamber is silver. This is probably because these compounds served as a protective layer that delayed the erosion of the film surface.

一方、実施例7及び8のように、銀に対してインジウムを0.5重量%以下の割合で含む場合においては、耐プラズマ性はすべて不良となった。   On the other hand, in the case of containing indium at a ratio of 0.5 wt% or less with respect to silver as in Examples 7 and 8, all the plasma resistance was poor.

このように、本銀合金材料は、特にインジウムを0.5重量%以上の割合で含む場合、低電気抵抗性と、耐プラズマ性を兼ね備える材料であるので、特に、TFTアレイ基板上の配線は、耐プラズマ性を必要とされることが多く、本発明は特に有用な材料となる。ただし、本銀合金材料の、錫、亜鉛、インジウム等の構成元素と比率は、必ずしも表中の全ての特性を満たさなければならないわけではなく、場合に応じて必要とされる耐性を満たすように選んでよい。   As described above, the present silver alloy material is a material having both low electrical resistance and plasma resistance, particularly when indium is contained at a ratio of 0.5 wt% or more. In many cases, plasma resistance is required, and the present invention is a particularly useful material. However, the constituent elements and ratios of tin, zinc, indium, etc. of this silver alloy material do not necessarily have to satisfy all the characteristics in the table, and so as to satisfy the required resistance depending on the case. You can choose.

また、本発明の銀合金材料は、特にインジウムを0.5重量%以下の割合で含む場合、電気抵抗率が2.7μΩcm以下であり、電気抵抗が非常に低い。したがって、特に液晶TV用などに用いられる液晶表示装置用の回路基板の用途に向く。   Further, the silver alloy material of the present invention has an electrical resistivity of 2.7 μΩcm or less and a very low electrical resistance, particularly when indium is contained at a ratio of 0.5 wt% or less. Therefore, it is suitable for use as a circuit board for a liquid crystal display device used for a liquid crystal TV.

また、本銀合金材料は、元素周期表でインジウムの同族であるガリウム、錫と同族の鉛、鉛と性質の良く似たビスマスとの合金であっても良く、同様に優れた性質を示す。   Further, the present silver alloy material may be an alloy of gallium, which is the same group of indium in the periodic table of elements, lead of the same group as tin, and bismuth which has similar properties to lead, and similarly exhibits excellent properties.

以上をまとめ、本銀合金材料は、プロセス耐性として、付着力、耐熱性、低電気抵抗性、耐プラズマ性を兼ね備えた、非常に有用な材料であることがわかった。   In summary, the present silver alloy material was found to be a very useful material having process resistance such as adhesion, heat resistance, low electrical resistance, and plasma resistance.

なお、これらの評価結果は、あくまで本銀合金材料の性質を示すために設定した条件における結果である。個々の条件は材料間の違いを明確にするために、想定される使用条件よりも意図して厳しい条件に設定している。本発明の適用範囲は表1、表2に示した結果により限定されるものではない。   In addition, these evaluation results are the results on the conditions set in order to show the property of this silver alloy material to the last. In order to clarify the difference between the materials, the individual conditions are set to stricter conditions intentionally than the assumed use conditions. The scope of application of the present invention is not limited by the results shown in Tables 1 and 2.

本銀合金材料は、さらに、アルミニウム、銅、ニッケル、金、白金、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ネオジムの中から選ばれる元素を含むことを特徴してもよい。これらの元素を添加することにより、耐熱性、耐プラズマ性、付着力をさらに向上させ、最適な合金材料を得ることができる。   This silver alloy material is further made of aluminum, copper, nickel, gold, platinum, palladium, cobalt, rhodium, iridium, ruthenium, osmium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, neodymium. It may be characterized by containing an element selected from the inside. By adding these elements, the heat resistance, plasma resistance, and adhesion can be further improved, and an optimal alloy material can be obtained.

本銀合金材料をTFTアレイ基板の配線等の構成材料として用いる場合、望ましい材料は、銀を主体とし、亜鉛を含む銀合金材料である。このように、銀に亜鉛を添加した場合においては、耐熱性、付着力、耐プラズマ性の向上という効果が得られ、TFTアレイ基板の製造プロセスに適する材料となる。   When this silver alloy material is used as a constituent material for the wiring of the TFT array substrate, a desirable material is a silver alloy material mainly composed of silver and containing zinc. Thus, when zinc is added to silver, the effects of improving heat resistance, adhesion and plasma resistance are obtained, and the material is suitable for the manufacturing process of the TFT array substrate.

なお、本銀合金材料は、銀と亜鉛の他に、意図して添加したその他の元素を含んでいても良い。本発明は銀に亜鉛を添加することが耐熱性、付着力、耐プラズマ性向上に効果的であるということに基づく。従って、これら以外の他の元素を含む場合においても、亜鉛添加による効果を得られる構成の銀合金材料は、本発明の範囲に含まれる。   The silver alloy material may contain other elements intentionally added in addition to silver and zinc. The present invention is based on the fact that adding zinc to silver is effective in improving heat resistance, adhesion and plasma resistance. Therefore, even when other elements other than these are included, a silver alloy material having a configuration capable of obtaining the effect of addition of zinc is included in the scope of the present invention.

また、本銀合金材料をTFTアレイ基板の配線等の構成材料として用いる場合、最も望ましい材料は、銀を主体とし、インジウムを含む銀合金材料である。このように、銀にインジウムを添加した場合においては、銀に対するインジウムの割合を0.5重量%以上の場合、特徴的に耐プラズマ性の大幅な向上という効果が得られ、TFTアレイ基板の製造プロセスに適する材料となる。   When this silver alloy material is used as a constituent material for the wiring of the TFT array substrate, the most desirable material is a silver alloy material mainly composed of silver and containing indium. Thus, when indium is added to silver, when the ratio of indium to silver is 0.5% by weight or more, the effect of significantly improving plasma resistance can be obtained characteristically. The material is suitable for the process.

上記銀合金材料をTFTアレイ基板の配線等の構成材料として用いる場合、低電気抵抗として最も望ましい材料は、特に銀に対して、インジウムを0.5重量%以下の割合で含む材料である。このとき、電気抵抗率が2.7μΩcm以下であり、従来のアルミニウム配線ではなし得ない低電気抵抗配線の形成が可能である。配線の低電気抵抗化が特に要望される場合、例えば液晶TV用などに用いられる液晶表示装置において、本銀合金材料を用いて回路基板を作成するのが良い。   When the above-mentioned silver alloy material is used as a constituent material for the wiring of the TFT array substrate, the most desirable material for low electrical resistance is a material containing indium at a ratio of 0.5% by weight or less with respect to silver. At this time, the electrical resistivity is 2.7 μΩcm or less, and it is possible to form a low electrical resistance wiring that cannot be achieved by a conventional aluminum wiring. When it is particularly desired to reduce the electrical resistance of the wiring, for example, in a liquid crystal display device used for a liquid crystal TV or the like, a circuit board may be formed using the present silver alloy material.

本銀合金材料のさらに優れた特性として、インジウムを適度に含有する場合において、高い可視光反射率を有し、200℃あるいは300℃の焼成後においてもこれを保持する。以下、これについて説明する。   As a further excellent characteristic of the present silver alloy material, when it contains indium moderately, it has a high visible light reflectance, and maintains this even after firing at 200 ° C. or 300 ° C. This will be described below.

測定用サンプルとしては、表1、2に示した比較例、実施例と同等の銀あるいは銀合金膜、および参考のため比較例3として、同様の手順で作成したアルミニウム膜を用いた。これらは全て無アルカリガラス基板上に成膜され、成膜時のガラス基板温度は100℃設定、膜厚は0.2μm程度の厚さになるようにした。可視光反射率の測定には、分光光度計(日立計測器サービス、U−4100)を用い、380nmから780nmの可視光領域全体にわたって測定を行った。   As a measurement sample, a comparative example shown in Tables 1 and 2, a silver or silver alloy film equivalent to that in Example, and an aluminum film prepared in the same procedure as Comparative Example 3 for reference were used. All of these were formed on an alkali-free glass substrate, the glass substrate temperature at the time of film formation was set to 100 ° C., and the film thickness was set to about 0.2 μm. The visible light reflectance was measured using a spectrophotometer (Hitachi Instrument Service, U-4100) over the entire visible light region from 380 nm to 780 nm.

本発明の銀合金膜の可視光反射率を図28ないし33において説明する。これらの図において、横軸は金属膜サンプルに照射した光の波長、縦軸はその光の反射率として可視光反射率を表している。それぞれの図中には成膜完、200℃焼成後、300℃焼成後の反射率が記され、焼成による反射率の変化もわかるようになっている。なお、これらの焼成の処理条件は、クリーンオーブンを用いて、窒素雰囲気中で1時間焼成する条件とした。   The visible light reflectance of the silver alloy film of the present invention will be described with reference to FIGS. In these figures, the horizontal axis represents the wavelength of light applied to the metal film sample, and the vertical axis represents visible light reflectance as the reflectance of the light. Each figure shows the reflectivity after film formation is complete, after baking at 200 ° C. and after baking at 300 ° C., and the change in reflectivity due to baking can also be seen. Note that these firing treatment conditions were such that a clean oven was used for firing for 1 hour in a nitrogen atmosphere.

結果を詳しく説明すると、まず図28に示すような比較例1(銀)の場合には、先に述べたように耐熱性が著しく不良である。100℃での成膜完では高い反射率であるにもかかわらず、200℃および300℃の焼成後には著しく反射率が下がっている。このため、200℃程度の焼成工程を伴うような製造プロセスにも耐えられず、例えば反射型液晶表示装置の光反射膜用途として用いることは困難であった。   The results will be described in detail. First, in the case of Comparative Example 1 (silver) as shown in FIG. 28, the heat resistance is extremely poor as described above. Despite the high reflectivity when the film is formed at 100 ° C., the reflectivity is remarkably lowered after baking at 200 ° C. and 300 ° C. For this reason, it cannot withstand a manufacturing process involving a baking process at about 200 ° C., and it has been difficult to use it as a light reflection film for a reflective liquid crystal display device, for example.

次に図29に示すような比較例3(アルミニウム)では、光反射率が成膜完、200℃焼成後、300℃焼成後ではほとんど変わらない。アルミニウムは、反射型液晶表示装置の光反射膜用途としても従来よく用いられる材料である。   Next, in Comparative Example 3 (aluminum) as shown in FIG. 29, the light reflectance hardly changes after film formation is completed, after baking at 200 ° C., and after baking at 300 ° C. Aluminum is a material often used in the past as a light reflection film application for a reflective liquid crystal display device.

図30は、本発明の銀合金膜の例で、銀に対してインジウムを0.05重量%含有させた銀合金膜の例である。この場合、図28の銀での結果とは大きく異なり、200℃及び300℃の熱焼成によっても反射率の低下は大幅に小さい。さらに図29のアルミニウム膜の場合と比べると、200℃焼成後においては殆ど全部の波長領域で反射率が高く、300℃焼成後においても、短波長側のごく狭い領域を除き、全体的に反射率が高い。これにより、本実施例の銀合金膜が、可視光反射率が高く、光反射膜として優れることがわかる。   FIG. 30 shows an example of a silver alloy film of the present invention, which is an example of a silver alloy film containing 0.05% by weight of indium with respect to silver. In this case, the result of silver is greatly different from that of FIG. Further, compared with the case of the aluminum film in FIG. 29, the reflectivity is high in almost all wavelength regions after baking at 200 ° C., and even after baking at 300 ° C., it is totally reflected except for a very narrow region on the short wavelength side. The rate is high. Thereby, it turns out that the silver alloy film of a present Example has a high visible light reflectance, and is excellent as a light reflection film.

図31も本発明の銀合金膜の例で、銀に対してインジウムを0.2重量%含有させた銀合金膜の例である。この場合、図30の実施例7の場合とほぼ同様の結果である。200℃及び300℃焼成によっても反射率の低下は小さく、アルミニウム膜よりも全体的にみて可視光反射率が高いため、光反射膜として優れる。   FIG. 31 also shows an example of a silver alloy film of the present invention, which is an example of a silver alloy film containing 0.2% by weight of indium with respect to silver. In this case, the result is almost the same as in the case of Example 7 in FIG. Even when the baking is performed at 200 ° C. and 300 ° C., the decrease in reflectance is small, and the visible light reflectance is higher than the aluminum film as a whole, so that it is excellent as a light reflecting film.

図32は銀に対してインジウムを0.5重量%の割合で含む場合である。200℃焼成によっては、短波長側のごく一部を除き、全体的にみてアルミニウム膜よりも反射率が優れる。ただし、300℃焼成後には特に短波長側で反射率が下がり、アルミニウム膜に対して優位とはいえない。この例のように、銀に対しては、インジウムを適量添加することが良く、インジウムを増やしすぎると、反射率は低下する。   FIG. 32 shows a case where indium is contained at a ratio of 0.5% by weight with respect to silver. By baking at 200 ° C., the reflectance is superior to the aluminum film as a whole except for a small part on the short wavelength side. However, after baking at 300 ° C., the reflectance decreases particularly on the short wavelength side, which is not superior to the aluminum film. As in this example, it is preferable to add an appropriate amount of indium to silver, and if the amount of indium is increased excessively, the reflectivity is lowered.

図33は銀に対してインジウムを1.6重量%の割合で含む場合である。この場合、インジウムの含有量が増加したため、全体的に反射率が下がっている。従って、アルミニウムに対して優位とはいえない。   FIG. 33 shows a case where indium is contained at a ratio of 1.6% by weight with respect to silver. In this case, since the content of indium is increased, the reflectance is lowered as a whole. Therefore, it cannot be said that it is superior to aluminum.

以上をまとめると、本発明のうち、インジウムを0.5重量%以下の割合で含有する場合、200℃焼成によっても反射率が成膜完の状態から僅かしか変化せず、アルミニウムと比べてもほぼ可視光領域全体にわたって反射率が高い。このため、光反射膜用途に適する。   In summary, in the present invention, when indium is contained at a ratio of 0.5% by weight or less, the reflectivity is slightly changed even after baking at 200.degree. Reflectance is high over almost the entire visible light region. For this reason, it is suitable for a light reflecting film application.

また、本発明のうち、インジウムを0.2重量%以下の割合で含有する場合、300℃焼成によっても反射率の低下が抑えられ、アルミニウムと比べてもほぼ可視光領域全体にわたって反射率が高い。このため、特に耐熱性が必要な場合の光反射膜用途に適する。   In the present invention, when indium is contained at a ratio of 0.2% by weight or less, a decrease in reflectance is suppressed even by baking at 300 ° C., and the reflectance is high over the entire visible light region compared to aluminum. . For this reason, it is suitable for a light reflecting film application particularly when heat resistance is required.

なお、本銀合金材料は、銀とインジウムの他に、意図して添加したその他の元素を含んでいても良い。本発明は銀にインジウムを添加することが耐プラズマ性向上に最も効果的であるということに基づく。従って、これら以外の他の元素を含む場合においても、インジウム添加による効果を得られる構成の銀合金材料は、本発明の範囲に含まれる。   The silver alloy material may contain other elements intentionally added in addition to silver and indium. The present invention is based on the fact that adding indium to silver is most effective in improving plasma resistance. Therefore, even when other elements other than these are included, a silver alloy material having a configuration capable of obtaining the effect of indium addition is included in the scope of the present invention.

上述した本発明の銀合金材料は、TFTアレイ基板上の配線等を構成する材料として好適に用いられる。そして、このTFTアレイ基板は、電子装置の一つである液晶表示装置に好適に用いられる。   The above-described silver alloy material of the present invention is suitably used as a material constituting wirings on the TFT array substrate. The TFT array substrate is suitably used for a liquid crystal display device which is one of electronic devices.

本実施の形態にかかるTFTアレイ基板および液晶表示装装置について、図1ないし図4を参照しながら以下に説明する。   The TFT array substrate and the liquid crystal display device according to the present embodiment will be described below with reference to FIGS.

本実施の形態にかかる液晶表示装置は、図1に示す画素を有している。なお、同図は、液晶表示装置のTFTアレイ基板11における1画素の概略構成を示す平面図である。また、同図におけるA−A線矢視断面図を図2に示す。   The liquid crystal display device according to the present embodiment has the pixel shown in FIG. This figure is a plan view showing a schematic configuration of one pixel in the TFT array substrate 11 of the liquid crystal display device. Further, FIG. 2 shows a cross-sectional view taken along line AA in FIG.

これら図1、2に示すように、TFTアレイ基板11では、ガラス基板(絶縁性基板)12上において、ゲート配線13とソース配線14とがマトリクス状に設けられ、それらの交差部近くにスイッチング素子であるTFT15が設けられている。また、隣り合うゲート配線13の間には補助容量配線16が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, in the TFT array substrate 11, gate wirings 13 and source wirings 14 are provided in a matrix on a glass substrate (insulating substrate) 12, and a switching element is located near the intersection between them. A TFT 15 is provided. Further, an auxiliary capacitance line 16 is provided between the adjacent gate lines 13.

図2に示すように、ガラス基板12上には、ゲート配線13から分岐してなるゲート電極17、および補助容量配線16が形成され、それらの上にゲート絶縁層18が形成されている。   As shown in FIG. 2, on the glass substrate 12, the gate electrode 17 branched from the gate wiring 13 and the auxiliary capacity wiring 16 are formed, and the gate insulating layer 18 is formed thereon.

ゲート電極17上には、上記ゲート絶縁層18を介して、アモルファスシリコン層19、n+型シリコン層20、ソース電極21、ドレイン電極配線22が形成され、TFT15が形成される。ここで、ソース電極21はソース配線14から分岐して形成される。   On the gate electrode 17, an amorphous silicon layer 19, an n + -type silicon layer 20, a source electrode 21, and a drain electrode wiring 22 are formed via the gate insulating layer 18 to form a TFT 15. Here, the source electrode 21 is branched from the source line 14.

ドレイン電極配線22は、TFT15からコンタクトホール23まで延び、TFT15のドレイン電極となる役割と、TFT15と画素電極24を電気的に接続する役割と、コンタクトホール23で補助容量配線16との間に電気容量を形成する役割とを有する。さらに、この上層に、TFT15を覆う保護層25と、平坦化等のための層間絶縁層26と、液晶等に電圧を印加するための画素電極24が形成される。   The drain electrode wiring 22 extends from the TFT 15 to the contact hole 23, serves as a drain electrode of the TFT 15, serves to electrically connect the TFT 15 and the pixel electrode 24, and is electrically connected between the auxiliary capacitor wiring 16 through the contact hole 23. A role of forming a capacitor. Further, a protective layer 25 covering the TFT 15, an interlayer insulating layer 26 for flattening, and the like, and a pixel electrode 24 for applying a voltage to the liquid crystal and the like are formed on the upper layer.

以下、このような画素が設けられるガラス基板12上の領域を画素形成領域61と称し、後の図4中に示す。   Hereinafter, an area on the glass substrate 12 in which such pixels are provided is referred to as a pixel formation area 61 and is shown in FIG. 4 later.

また、本実施の形態にかかる液晶表示装置は、図3(a)に示す端子部28を有している。端子部28は、TFTアレイ基板11に外部回路基板、駆動用ドライバーIC等を電気的に接続するための接続部である。なお、同図は、液晶表示装置のTFTアレイ基板11における1端子部の概略構成を示す平面図である。また、同図におけるL−L線矢視断面図を図3(b)に示す。   Further, the liquid crystal display device according to the present embodiment has a terminal portion 28 shown in FIG. The terminal portion 28 is a connection portion for electrically connecting an external circuit substrate, a driving driver IC, and the like to the TFT array substrate 11. FIG. 2 is a plan view showing a schematic configuration of one terminal portion in the TFT array substrate 11 of the liquid crystal display device. In addition, FIG. 3B shows a cross-sectional view taken along line LL in FIG.

図3(b)に示すように、端子部28は、ガラス基板12側から、端子配線30、ゲート絶縁層18、端子電極29を配置したように構成される。端子電極29は、外部回路基板、駆動用ドライバーICとの電気的接続を良好にする等の目的で配置される。端子配線30は、画素形成領域の中の、ゲート配線13、ソース配線14等と接続されている。   As illustrated in FIG. 3B, the terminal portion 28 is configured such that the terminal wiring 30, the gate insulating layer 18, and the terminal electrode 29 are arranged from the glass substrate 12 side. The terminal electrode 29 is disposed for the purpose of improving the electrical connection with the external circuit board and the driver IC for driving. The terminal wiring 30 is connected to the gate wiring 13 and the source wiring 14 in the pixel formation region.

なお、本実施の形態では、上記端子配線30と端子電極29とは、何れもガラス基板12上に形成されたものであり、何れも同一組成の銀合金材料である銀インジウム合金からなっている。但し、端子配線30と、端子電極29とでは、銀に対するインジウムの含有する割合が異なっている。ここでは、端子配線30における銀に対するインジウムの含有する割合は、端子電極29における銀に対するインジウムの含有する割合よりも小さくなるように配合比が調整されている。   In the present embodiment, the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29 are both formed on the glass substrate 12 and both are made of a silver indium alloy that is a silver alloy material having the same composition. . However, the proportion of indium contained in silver differs between the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29. Here, the blending ratio is adjusted so that the ratio of indium to silver in the terminal wiring 30 is smaller than the ratio of indium to silver in the terminal electrode 29.

以下、このような端子部28が設けられるガラス基板12上の領域を端子部形成領域62と称し、次の図4中に示す。   Hereinafter, the region on the glass substrate 12 where the terminal portion 28 is provided is referred to as a terminal portion forming region 62 and is shown in FIG.

図4は、TFTアレイ基板11の平面図であり、画素形成領域61、端子部形成領域62は、ガラス基板12上に図示のように配置される。画素形成領域61と端子部形成領域62は、それぞれ図1から図3に示したような画素と端子部を多数備えている。   4 is a plan view of the TFT array substrate 11. The pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 are arranged on the glass substrate 12 as shown in the figure. Each of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 includes a large number of pixels and terminal portions as shown in FIGS.

本実施の形態において、TFTアレイ基板11の製造には、例えばインクジェット方式のような、形成する層の材料を吐出あるいは滴下するパターン形成装置が使用される。このパターン形成装置は、図5に示すように、基板31(前記ガラス基板12に相当)を載置する載置台32を備え、インクジェットヘッド33と、インクジェットヘッド33をX方向に移動させるX方向駆動部34、およびY方向に移動させるY方向駆動部35とが設けられている。インクジェットヘッド33は、載置台32上の基板31上に対して、例えば配線材料を含む流動性の液滴を吐出する。   In the present embodiment, the TFT array substrate 11 is manufactured by using a pattern forming apparatus that discharges or drops the material of the layer to be formed, such as an inkjet method. As shown in FIG. 5, the pattern forming apparatus includes a mounting table 32 on which a substrate 31 (corresponding to the glass substrate 12) is mounted, and an X-direction drive that moves the inkjet head 33 and the inkjet head 33 in the X direction. A unit 34 and a Y-direction drive unit 35 that moves in the Y-direction are provided. The inkjet head 33 discharges fluid droplets including, for example, a wiring material onto the substrate 31 on the mounting table 32.

また、上記パターン形成装置には、インクジェットヘッド33に流動性の配線材料(インク)を供給するインク供給システム36と、インクジェットヘッド33の吐出制御、X方向駆動部34およびY方向駆動部35の駆動制御等の各種制御を行うコントロールユニット37とが設けられている。コントロールユニット37からは、XおよびY方向駆動部34,35に対して塗布位置情報が出力され、インクジェットヘッド33のヘッドドライバー(図示せず)に対して吐出情報が出力される。これにより、XおよびY方向駆動部34,35に連動してインクジェットヘッド33が動作し、基板31上の目的位置に目的量の液滴が供給される。   The pattern forming apparatus includes an ink supply system 36 that supplies a fluid wiring material (ink) to the inkjet head 33, ejection control of the inkjet head 33, and driving of the X-direction drive unit 34 and the Y-direction drive unit 35. A control unit 37 that performs various controls such as control is provided. From the control unit 37, application position information is output to the X and Y direction drive units 34 and 35, and ejection information is output to a head driver (not shown) of the inkjet head 33. As a result, the inkjet head 33 operates in conjunction with the X and Y direction drive units 34 and 35, and a target amount of droplets is supplied to a target position on the substrate 31.

上記のインクジェットヘッド33は、ピエゾアクチュエータを使用するピエゾ方式のもの、ヘッド内にヒータを有するバブル方式のもの、あるいはその他の方式のものであってもよい。インクジェットヘッド33からのインク吐出量の制御は、印加電圧の制御により可能である。また、液滴吐出手段は、インクジェットヘッド33に代えて、単に液滴を滴下させる方式のもの等、液滴を供給可能なものであれば方式は問わない。あるいは基板上にあらかじめ形成しておいた配線形成材料に対する親液領域と非親液領域を利用して、所定のパターンを得る塗布あるいは浸漬のような方式であってもよい。   The inkjet head 33 may be a piezo type using a piezo actuator, a bubble type having a heater in the head, or another type. The amount of ink discharged from the inkjet head 33 can be controlled by controlling the applied voltage. The droplet discharge means may be of any type as long as it can supply droplets, such as a method of simply dropping droplets, instead of the inkjet head 33. Alternatively, a method such as application or immersion in which a predetermined pattern is obtained using a lyophilic region and a non-lyophilic region for a wiring forming material formed in advance on a substrate may be used.

なお、本実施の形態において、図3(b)に示すように、端子配線30と端子電極29とを何れもガラス基板12上に形成し、しかも、それぞれがインジウムの含有量の異なる銀合金材料で形成するためには、インクジェットヘッド33は、少なくとも、配合比率の異なる銀合金材料からなる流動性の配線材料を吐出できる機構を有する必要がある。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3B, the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29 are both formed on the glass substrate 12, and the silver alloy materials each having a different indium content. Therefore, the inkjet head 33 needs to have at least a mechanism capable of discharging a fluid wiring material made of silver alloy materials having different blending ratios.

例えば、図19(a)(b)に示すように、インクジェットヘッド33の進行方向(矢印方向)に沿って配線部用低抵抗材料の流動性の配線材料を吐出するための第1ヘッド33aと、端子部用耐プラズマ材料の流動性の配線材料を吐出するための第2ヘッド33bとを順に備え、これら第1ヘッド33aと第2ヘッド33bとを適宜切替えて流動性の配線材料を吐出するようにすることが考えられる。   For example, as shown in FIGS. 19A and 19B, the first head 33a for discharging the fluid wiring material of the low resistance material for the wiring section along the traveling direction (arrow direction) of the inkjet head 33; And a second head 33b for discharging the fluid wiring material of the plasma resistant material for the terminal portion in order, and switching the first head 33a and the second head 33b as appropriate to discharge the fluid wiring material. It is possible to do so.

上記記構成のインクジェットヘッド33を用いた端子部の形成についての詳細は後述する。   Details of the formation of the terminal portion using the ink jet head 33 configured as described above will be described later.

次に、本実施の形態の液晶表示装置におけるTFTアレイ基板11の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the TFT array substrate 11 in the liquid crystal display device of the present embodiment will be described.

本実施の形態において、TFTアレイ基板11は、図6に示すように、ゲート配線前処理工程101、ゲート配線形成工程102、ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103、ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104、ソース・ドレイン配線前処理工程105、ソース・ドレイン配線形成工程106、チャネル部加工工程107、保護膜・層間絶縁層成膜工程108、保護膜加工工程109、および画素電極形成工程110からなる。   In this embodiment, as shown in FIG. 6, the TFT array substrate 11 includes a gate wiring pretreatment process 101, a gate wiring forming process 102, a gate insulating film / semiconductor film forming process 103, and a gate insulating film / semiconductor film processing. From step 104, source / drain wiring pre-processing step 105, source / drain wiring forming step 106, channel portion processing step 107, protective film / interlayer insulating film forming step 108, protective film processing step 109, and pixel electrode forming step 110 Become.

(ゲート配線前処理工程101)
このゲート配線前処理工程101では、上述したパターン形成装置を使用して、ゲート配線13、ゲート電極17、補助容量配線16等を形成するための前処理を行う。これを図7(a)及び図8(a)を参照しながら以下に説明する。図7(a)、図8(a)は、TFTアレイ基板11が備えるガラス基板12の平面図である。
(Gate wiring pretreatment step 101)
In the gate wiring pretreatment step 101, pretreatment for forming the gate wiring 13, the gate electrode 17, the auxiliary capacitance wiring 16, and the like is performed using the pattern forming apparatus described above. This will be described below with reference to FIGS. 7 (a) and 8 (a). FIGS. 7A and 8A are plan views of the glass substrate 12 included in the TFT array substrate 11.

本ゲート配線前処理工程101では、これらの図中に示されるゲート配線形成領域41、ゲート電極形成領域42、補助容量配線形成領域43、および端子配線形成領域44に、パターン形成装置からの流動性の配線材料の吐出(滴下)により適切に流動性の配線材料が塗布されるための処理を行う。   In the gate wiring pretreatment step 101, the fluidity from the pattern forming apparatus is added to the gate wiring forming region 41, the gate electrode forming region 42, the auxiliary capacitance wiring forming region 43, and the terminal wiring forming region 44 shown in these drawings. A process for properly applying the fluid wiring material is performed by discharging (dropping) the wiring material.

この処理には大まかに次のようなものがある。   This processing is roughly as follows.

第1には基板(ガラス基板12)上に、流動性の配線材料に対して基板が濡れ易いか、弾き易いかの性質を付与する。ゲート配線形成領域41、ゲート電極形成領域42、補助容量配線形成領域43、および端子配線形成領域44を形成するための親水領域(親液領域)、それらの非形成領域としての撥水領域(撥液領域)とをパターン化する親撥水処理(親撥液処理)である。   First, on the substrate (glass substrate 12), the fluid wiring material is imparted with the property of being easily wetted or repelled. A hydrophilic region (lyophilic region) for forming the gate wiring formation region 41, the gate electrode formation region 42, the auxiliary capacitance wiring formation region 43, and the terminal wiring formation region 44, and a water repellent region (repellent region) as a non-formation region thereof. A liquid repellent treatment (liquid repellent treatment).

第2には液流を規制するガイド、即ちゲート配線形成領域41等に沿ったガイドを形成する処理である。   The second is a process of forming a guide for regulating the liquid flow, that is, a guide along the gate wiring formation region 41 and the like.

前者では、二酸化チタンを用いた光触媒による親撥水(親撥液)処理が代表的である。後者では、レジスト材料を用い、フォトリソグラフィによりガイド形成を行う。さらに、上記ガイドあるいは基板面に親撥水(液)性を付与するために、それらをCF、Oガスを導入したプラズマ雰囲気中に曝す処理を行うことがある。ここで使用するレジストは、配線形成後、剥離する。 The former is typically a hydrophilic / water-repellent treatment using a photocatalyst using titanium dioxide. In the latter, a resist material is used and guide formation is performed by photolithography. Further, in order to impart hydrophilicity (liquidity) to the guide or the substrate surface, there are cases in which they are exposed to a plasma atmosphere into which CF 4 or O 2 gas is introduced. The resist used here is peeled off after the wiring is formed.

ここでは、次のように、二酸化チタンを使用した光触媒処理を行った。即ち、TFTアレイ基板11のガラス基板12には、フッ素系非イオン界面活性剤であるZONYL FSN(商品名:デュポン社製)をイソプロピルアルコールに混合したものを塗布した。また、ゲート配線パターン等のマスクには光触媒層として二酸化チタン微粒子分散体とエタノールの混合物とをスピンコートで塗布し、150℃で焼成した。そして、上記マスクを使用し、ガラス基板12に対してUV光による露光を行った。露光条件としては、365nmの紫外光を使用し、70mW/cmの強度で2分間照射した。 Here, the photocatalytic treatment using titanium dioxide was performed as follows. That is, the glass substrate 12 of the TFT array substrate 11 was coated with a mixture of ZONYL FSN (trade name: manufactured by DuPont), which is a fluorine-based nonionic surfactant, in isopropyl alcohol. Further, a titanium dioxide fine particle dispersion and a mixture of ethanol were applied as a photocatalyst layer to a mask such as a gate wiring pattern by spin coating and baked at 150 ° C. Then, using the mask, the glass substrate 12 was exposed to UV light. As the exposure conditions, 365 nm ultraviolet light was used, and irradiation was performed at an intensity of 70 mW / cm 2 for 2 minutes.

ここで、二酸化チタンによる親撥水(親撥液)領域の形成について、図9(a)〜図9(d)を参照しながら以下に説明する。   Here, the formation of the hydrophilic / hydrophobic (lyophobic) region with titanium dioxide will be described below with reference to FIGS. 9 (a) to 9 (d).

図9(a)は、ガラス基板1に、スピンコート法等を用いて、フッ素系非イオン界面活性剤であるZONYL FSN(商品名、デュポン社製)をイソプロピルアルコールに混合した第1の膜2を塗布したところを示している。   FIG. 9A shows a first film 2 in which ZONYL FSN (trade name, manufactured by DuPont), which is a fluorine-based nonionic surfactant, is mixed with isopropyl alcohol on a glass substrate 1 by using a spin coating method or the like. It shows a place where is applied.

図9(b)は、透明ガラス基板3上に設けられたゲート配線パターン等のマスク4でUV露光をしているところであるが、マスク4のパターン面には、光触媒層5として、上記二酸化チタン微粒子分散体とエタノールの混合物を塗布し、150℃で熱処理してある。   FIG. 9B shows that UV exposure is performed with a mask 4 such as a gate wiring pattern provided on the transparent glass substrate 3. The photocatalyst layer 5 is formed on the pattern surface of the mask 4 as the titanium dioxide. A mixture of fine particle dispersion and ethanol is applied and heat treated at 150 ° C.

上記条件による露光後は、図9(c)および図9(d)に示すように、UV露光された部分6だけが濡れ性が向上し、親水(液)パターンが形成された。   After the exposure under the above conditions, as shown in FIGS. 9C and 9D, only the UV-exposed portion 6 was improved in wettability, and a hydrophilic (liquid) pattern was formed.

(ゲート配線形成工程102)
次に、ゲート配線形成工程102について、図7(b)(c)及び図8(b)(c)を参照しながら以下に説明する。
(Gate wiring formation process 102)
Next, the gate wiring formation step 102 will be described below with reference to FIGS. 7B and 7C and FIGS. 8B and 8C.

図7(b)(c)、図8(b)(c)は、ゲート配線形成工程102を完了した状態を示す図である。図7(b)、図8(b)は、それぞれ、ガラス基板12上の画素形成領域61、端子部形成領域62における平面図である。図7(c)、図8(c)は、それぞれ図7(b)、図8(b)におけるC−C線矢視断面図、D−D線矢視断面図である。   FIGS. 7B and 8C and 8B and 8C are views showing a state where the gate wiring formation step 102 is completed. FIGS. 7B and 8B are plan views of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 on the glass substrate 12, respectively. FIGS. 7C and 8C are a cross-sectional view taken along line CC and a cross-sectional view taken along line DD in FIGS. 7B and 8B, respectively.

次に、ゲート配線形成領域41等の親水領域(親液領域)に、流動性の配線材料を塗布した。これには、パターン形成装置を使用し、流動性の配線材料には、有機膜をコーティングした、銀銅合金、銀パラジウム合金、銀金合金等配線に使用できるが、ここでは、上記実施例3〜6に示される、銀インジウム合金微粒子を有機溶媒中に分散させたものを用いた。これは、平坦性、耐プラズマ性、低抵抗をインジウムの含有量で幅広く対応でき、低抵抗が必要な場所、耐プラズマ性が必要な場所と用途にあわせて調合して使用することができるからである。このときの流動性の配線材料に含まれる銀とインジウムは、銀に対するインジウムの割合が約10重量%以下で適宜調整した。配線幅は概ね50μmでインクジェットヘッド33からの配線材料の吐出量は40plに設定した。   Next, a fluid wiring material was applied to a hydrophilic region (lyophilic region) such as the gate wiring formation region 41. For this, a pattern forming apparatus can be used, and the fluid wiring material can be used for wiring such as silver copper alloy, silver palladium alloy, silver gold alloy coated with an organic film. The thing which disperse | distributed the silver indium alloy fine particle shown in ~ 6 in the organic solvent was used. This is because the flatness, plasma resistance, and low resistance can be widely handled by the indium content, and it can be formulated and used according to the place where low resistance is required, the place where plasma resistance is required, and the application. It is. Silver and indium contained in the fluid wiring material at this time were appropriately adjusted so that the ratio of indium to silver was about 10% by weight or less. The wiring width was approximately 50 μm, and the amount of wiring material discharged from the inkjet head 33 was set to 40 pl.

合金微粒子は、予め銀とインジウムを適応量混ぜ、アーク溶解やイオンビームなどの方法で合金化したものを母材料として、希ガス、有機溶媒雰囲気中で再度蒸着することにより微粒子作製し、溶媒に分散させても良い。   Alloy fine particles are prepared by mixing an appropriate amount of silver and indium in advance and alloying them by a method such as arc melting or ion beam, and re-depositing them in a rare gas or organic solvent atmosphere as a base material. It may be dispersed.

なお、この流動性インクに含まれる銀とインジウムの割合は、後のゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104、チャネル部加工工程107、保護膜加工工程109でドライエッチングが行われることを考慮し、プラズマに曝される箇所には銀インジウム合金を、銀に対するインジウムの割合が約10重量%となるようにした。   Note that the ratio of silver and indium contained in the fluid ink is that dry etching is performed in the subsequent gate insulating film / semiconductor film processing step 104, channel portion processing step 107, and protective film processing step 109. A silver indium alloy was applied to the portion exposed to plasma so that the ratio of indium to silver was about 10% by weight.

一方、ゲート配線には、この後の工程であるゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103の際に300℃の温度が印加される為、ゲート配線にはこの温度によっても結晶成長などで表面が荒れることがあってはならないこと。又、ゲート配線に信号が印加される時間は数十μsecと短時間であるため、ゲート配線の抵抗によってドライバーに近いTFTと離れた位置にあるTFTとの信号遅延による応答特性変化が出来るだけ小さいことが必要であることから、配線は低抵抗であることが求められる。このようなことを考慮してゲート絶縁層や保護膜に覆われ直接プラズマに曝されない部分には銀に対するインジウムの割合が約5重量%となるものを使用した。ただし、その割合は製造プロセスや求めるTFTアレイ基板の性能等に応じて適切に選び得るものである。   On the other hand, since a temperature of 300 ° C. is applied to the gate wiring in the subsequent gate insulating film / semiconductor film forming step 103, the surface of the gate wiring is also affected by crystal growth due to this temperature. It must not be rough. In addition, since the time for applying a signal to the gate wiring is as short as several tens of microseconds, the response characteristic change due to the signal delay between the TFT near the driver and the TFT at a distant position is as small as possible due to the resistance of the gate wiring. Therefore, the wiring is required to have a low resistance. In consideration of this, a portion covered with a gate insulating layer or a protective film and not directly exposed to plasma was used with a ratio of indium to silver of about 5% by weight. However, the ratio can be appropriately selected according to the manufacturing process and the required performance of the TFT array substrate.

親水(液)処理された面では、インクジェットヘッド33から吐出された流動性の配線材料が、ゲート配線形成領域41に沿って広がるので、吐出間隔を概ね50〜500μm間隔で適宜調整して塗布を行った。塗布後に300℃で1時間焼成を行い、銀とインジウムから構成されるゲート配線13、ゲート電極17、補助容量配線16、端子配線30を形成した。   On the hydrophilic (liquid) treated surface, the fluid wiring material discharged from the ink jet head 33 spreads along the gate wiring forming region 41, so that the discharge interval is appropriately adjusted at intervals of approximately 50 to 500 μm. went. After coating, baking was performed at 300 ° C. for 1 hour to form a gate wiring 13, a gate electrode 17, an auxiliary capacitance wiring 16, and a terminal wiring 30 composed of silver and indium.

ここで、ゲート配線13等は、銀とインジウムから構成されているので、300℃の条件に対して充分な耐熱性を有し、表面平滑性が失われない。従来の銀では、著しく表面平滑性が失われるため、上層とのリークが発生し、不良となっていた。   Here, since the gate wiring 13 and the like are made of silver and indium, the gate wiring 13 has sufficient heat resistance with respect to the condition of 300 ° C., and the surface smoothness is not lost. In conventional silver, the surface smoothness is remarkably lost, and therefore leakage with the upper layer occurs, resulting in a failure.

また、ゲート配線13等は、ガラス基板12に直接接するが、本実施の形態においては銀とインジウムから構成されているので、ガラス基板への付着力が充分であり、後の工程で剥離することがない。従来の銀では、付着力が小さかったため、後の工程で剥離が生じ、不良となっていた。   In addition, the gate wiring 13 and the like are in direct contact with the glass substrate 12, but in this embodiment, the gate wiring 13 and the like are composed of silver and indium. There is no. In conventional silver, since the adhesive force was small, peeling occurred in a later process, which was defective.

なお、焼成温度を300℃に設定したのは、次段のゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103において約300℃の処理熱が加わるためである。したがって、焼成温度はこの温度に限定されるものではない。   The reason why the baking temperature is set to 300 ° C. is that processing heat of about 300 ° C. is applied in the subsequent gate insulating film / semiconductor film forming step 103. Therefore, the firing temperature is not limited to this temperature.

次に、ゲート配線をインクジェット方式で形成することについて述べる。図22はゲート配線の概略図を示す。ゲート配線の全体を示したもので、ゲート配線13と補助容量配線16と端子配線30からなる。ゲート配線13は、基板の端でドライバーIC(図示せず)の端子と繋がっている。また補助容量配線16は一方の端で端子配線30にまとまっている。尚、図22の各部材番号は、図7(a)〜図7(c)及び図8(a)〜図8(c)と対応する箇所を同番号で示している。   Next, the formation of the gate wiring by the ink jet method will be described. FIG. 22 shows a schematic diagram of the gate wiring. The entire gate wiring is shown, and is composed of a gate wiring 13, an auxiliary capacitance wiring 16, and a terminal wiring 30. The gate wiring 13 is connected to a terminal of a driver IC (not shown) at the end of the substrate. Further, the auxiliary capacitance wiring 16 is grouped with the terminal wiring 30 at one end. In addition, each member number of FIG. 22 has shown the location corresponding to FIG. 7 (a)-FIG.7 (c) and FIG. 8 (a)-FIG.8 (c) by the same number.

前述した通り、ゲート配線部には銀に対するインジウムの割合が5重量%の銀合金材料で構成し、端子配線、端子では銀に対するインジウムの割合が10重量%の銀合金材料で構成している。これら、種類の異なる配線材料は、図5に示すインクジェット装置の液滴供給装置に夫々別々に搭載し、インクジェットヘッド33も流動性の配線材料の種類の数だけ用意した。ここでは銀に対するインジウムの割合が5重量%用と銀に対するインジウムの割合が10重量%用に2ヘッド(図19(a)(b)参照)を用意した。   As described above, the gate wiring portion is made of a silver alloy material in which the ratio of indium to silver is 5% by weight, and the terminal wiring and the terminal are made of a silver alloy material in which the ratio of indium to silver is 10% by weight. These different types of wiring materials are separately mounted on the droplet supply device of the ink jet apparatus shown in FIG. 5, and ink jet heads 33 are prepared in the same number as the types of fluid wiring materials. Here, two heads (see FIGS. 19A and 19B) were prepared for an indium ratio of 5% by weight and an indium ratio of 10% by weight.

この状況を示したのが、図19(a)(b)である。図19(a)では、図7(a)のゲート配線形成領域41に銀に対するインジウムの割合が5重量%の配線材料を、この材料専用のヘッドである第1ヘッド33aで、塗布を行っていることを示している。次に、図19(b)の如く、図8(a)の端子配線形成領域44にはインジウムの割合が10重量%の配線材料を、この材料専用のヘッドである第2ヘッド33bで、塗布を行うことを示している。   This situation is shown in FIGS. 19 (a) and 19 (b). In FIG. 19A, a wiring material in which the ratio of indium to silver is 5% by weight is applied to the gate wiring formation region 41 of FIG. 7A by the first head 33a which is a head dedicated to this material. It shows that. Next, as shown in FIG. 19B, a wiring material having an indium ratio of 10% by weight is applied to the terminal wiring forming region 44 of FIG. 8A by the second head 33b which is a head dedicated to this material. Shows you to do.

この際、2つの材料は流動性の材料である為、吐出後にガラス基板12上で交じり合うので、後の焼成工程後には、電気的接続されていることになる。また、交じり合う領域では、部分的に両液による中間的状態が作られるが、例えば図8(a)の端子配線形成領域44の端子部に全て流れ込んで、目的とする配合比にならない様に端子配線形成領域44の十分手前で配線材料の切替えればよく、例えば、端子部の手前数百μm程度のところで各材料を切替えれば十分である。勿論端子部から先に塗布を行っても良い。   At this time, since the two materials are fluid materials, they are mixed on the glass substrate 12 after being discharged, so that they are electrically connected after the subsequent firing step. Further, in the intermingled region, an intermediate state is partially created by both liquids, but for example, all flows into the terminal portion of the terminal wiring formation region 44 in FIG. It is sufficient to switch the wiring material sufficiently before the terminal wiring forming region 44. For example, it is sufficient to switch each material at a position of about several hundred μm before the terminal portion. Of course, you may apply | coat from a terminal part first.

更に、図7(b)に示すゲート電極17を、インジウムの含有量の多い銀合金材料で形成しても構わない。なぜなら、特にこのゲート電極17は、後の工程で、該ゲート電極17上に半導体層が形成されるため、特に平滑性に優れていることが望まれるからであり、また銀に対するインジウムの割合が5重量%よりも10重量%の方が結晶成長抑制にはより安定に効果が得られるからである。また、同様の表面平滑性得られる別の材料としては、例えば銀中に、コバルト、チタン、ニオブ、モリブデンなどの高融点金属を混ぜても良い。   Furthermore, the gate electrode 17 shown in FIG. 7B may be formed of a silver alloy material having a high indium content. This is because, in particular, the gate electrode 17 is formed with a semiconductor layer on the gate electrode 17 in a later step, and therefore it is desired that the gate electrode 17 is particularly excellent in smoothness. This is because 10% by weight is more stable than 5% by weight for suppressing crystal growth. Further, as another material for obtaining the same surface smoothness, for example, a refractory metal such as cobalt, titanium, niobium, or molybdenum may be mixed in silver.

この様に形成した配線の特徴を更に述べれば、同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の特性がそれぞれ異なっていることになる。ここでは、ゲート配線30の配線部分と電極部分で特性を異なるようにしている。具体的には、上述のように、配線材料である銀インジウム合金における銀に対するインジウムの割合を異ならせることで、それぞれの部分(部位)での特性を異ならせている。   To further describe the characteristics of the wiring formed in this way, the characteristics of at least two portions on the same wiring are different from each other. Here, the characteristics of the wiring portion and the electrode portion of the gate wiring 30 are made different. Specifically, as described above, by changing the ratio of indium to silver in the silver indium alloy that is the wiring material, the characteristics of each portion (part) are made different.

なお、部位の特性を異ならせるために、配線材料を異なるようにしてもよい。   Note that the wiring material may be different in order to make the characteristics of the parts different.

ここで、同一配線とは、形状的に連続である配線であり、基板上の回路はこの様な配線が複数集まって回路基板が形成され、これら複数の配線の一つの単位をいう。   Here, the same wiring is a wiring that is continuous in shape, and a circuit on a substrate is a unit of a plurality of such wirings, and a circuit board is formed.

また、上述のように.配線は単層で出来ているのが好ましい。これに対して、従来、以下の理由から配線が多層化していた。   Also, as mentioned above. The wiring is preferably made of a single layer. On the other hand, the wiring has been multilayered for the following reasons.

従来、印加される熱に対する表面性の変化がないこと、即ち耐熱性、ドライエッチング加工におけるプラズマ中でのエッチングガスに耐えること、即ち耐プラズマ性、付着力などの性能と、配線としての抵抗値との両立は、従来層状に配線材料を重ねることで行っていた。つまり、例えばアルミニウムなどの低抵抗金属を主たる金属とし、そこにシリコン、銅を微量印加することにより耐熱性を付与した配線材料の上若しくは下に、チタン、モリブデンなどを付着力材料に、タンタル、ニオブなどを耐プラズマ性材料として上に形成して用いていた。   Conventionally, there is no change in surface property with respect to applied heat, that is, heat resistance, resistance to etching gas in plasma in dry etching processing, that is, performance such as plasma resistance and adhesion, and resistance value as wiring Conventionally, the wiring material is layered in a layered manner. In other words, for example, a low resistance metal such as aluminum is the main metal, and silicon or copper is applied to a trace amount on or under the wiring material to which heat resistance is applied, and titanium, molybdenum or the like is used as an adhesive material, tantalum, Niobium or the like was formed and used as a plasma-resistant material.

このように、従来、2層、若しくは3層構造をとって、目的の性能を達成することがあった。特に、TFTアレイ基板に用いられるような配線材料は、ここに記述した様々な性能を2項目以上同時に充たす必要があることが多い。このため、一つの配線様膜を形成するのに、成膜工程でも2回、3回といった複数回必要で、装置もその工程だけ必要となるため、設備投資がかさむことになる。また、形成した膜をパターンに加工することにおいても、層状になった膜を同一のエッチング材料で加工していくためには、その選定もままならない。   As described above, conventionally, a two-layer or three-layer structure may be used to achieve the target performance. In particular, a wiring material used for a TFT array substrate often needs to satisfy two or more of the various performances described here at the same time. For this reason, in order to form one wiring-like film, the film forming process requires a plurality of times such as two times and three times, and the apparatus is also required only for that process, so that the capital investment is increased. Further, even when the formed film is processed into a pattern, the selection remains in order to process the layered film with the same etching material.

更に、TFTアレイ基板では、後の工程の為に形成膜厚が制限されることがある。これは重ねられる膜によって生まれる段差により、上に形成される配線などの膜が切れることがあるためである。更にこのような膜厚の制限がある上において、層状に形成される材料即ち、上記タンタル、ニオブなどは、比抵抗の高いものが多い。   Further, in the TFT array substrate, the formed film thickness may be limited due to a later process. This is because a film such as a wiring formed thereon may be cut due to a step formed by the stacked films. Furthermore, in addition to the limitations on the film thickness, many of the materials formed in layers, that is, the tantalum, niobium and the like have high specific resistance.

よって、電気伝導に主に寄与する低抵抗金属部分には、より低抵抗であることが要求される。そのため、低抵抗の材料を探すことや、既に他の要求性能で合金化されているような場合は、代替となる材料を探すことは大変困難である。   Therefore, a low resistance metal portion that mainly contributes to electrical conduction is required to have a lower resistance. For this reason, it is very difficult to search for a low-resistance material or to search for an alternative material when it is already alloyed with other required performance.

また、配線幅を増やす方向で対処する方法もあるが、例えば液晶用のパネルでは、画素の開口面積を上げることで明るい画面を要求される関係から、配線幅を増やすことも困難である。   In addition, there is a method to cope with the direction of increasing the wiring width. However, for example, in a liquid crystal panel, it is difficult to increase the wiring width because a bright screen is required by increasing the aperture area of the pixel.

このような観点から、本願のように配線が単層で形成されることは、上記の課題を解決することになり、コスト面、性能面から共に極めて重要なことである。これは、液体材料ばかりでなく、スパッタや蒸着に於いても同じ事である。   From this point of view, the formation of the wiring as a single layer as in the present application solves the above-described problems, and is extremely important from the viewpoints of cost and performance. This is the same not only for liquid materials but also for sputtering and vapor deposition.

液体材料では、特にインクジェット方式を用いて形成時に塗分けが可能となる為、更に単層化される意味合いは大きくなる。尚、液体材料であってもインクジェットによって、液体材料を層状に形成することは、設備投資やタクトタイムといった製造コストの観点から考えると課題であることはかわりない。   In the case of a liquid material, since it is possible to separate the coating material at the time of formation using an ink jet method, the meaning of further monolayering is further increased. Even if it is a liquid material, the formation of the liquid material in layers by inkjet does not change from the viewpoint of manufacturing costs such as equipment investment and tact time.

また、液体材料とした場合の別の利点として、特に本実施の形態のように銀インジウム系においてインジウムの配合比を調整する場合では、同系統の材料が使用できる点である。同系統の材料とは、微粒子材料を分散させた溶媒や、微粒子を分散させ凝集することを防止する保護コロイドを類似した性質のものを使用すること、金属が金属化合物で溶媒中に含まれる場合では、その溶媒同士が混ぜ合わさることで、不要な沈殿物を析出しないということである。微粒子の例でいえば同系統溶剤では、混合されたときのショックが小さく、微粒子が混合によって凝集や、沈殿することが少ない。余りに異なる極性をもった溶媒からなる液体材料を混合すると、分離や凝集が起こりやすい。また、このような液体材料を吐出するインクジェットヘッドについても、流動性の配線材料に対するヘッド構成材料、例えばヘッド内部で使用される接着剤の選択肢が広がり、ヘッドの流動性の配線材料に対するチューニングが容易になる。勿論、異なる凝集や沈殿がないように慎重に選別し、異なる溶剤系でも混合させることは可能である。しかしこの選別やチューニングには膨大な時間が掛かることが多く、この点を考慮すれば、同系統で材料であることは、大変有用である。   Another advantage of using a liquid material is that the same type of material can be used particularly in the case of adjusting the compounding ratio of indium in the silver indium system as in this embodiment. The same type of material means that a solvent in which fine particle material is dispersed or a protective colloid with similar properties to prevent fine particles from being dispersed and agglomerated are used, or if the metal is a metal compound and is contained in the solvent Then, when the solvent mixes, it means that an unnecessary deposit does not precipitate. In the case of fine particles, the same-system solvent has a small shock when mixed, and the fine particles are less likely to aggregate or precipitate by mixing. If liquid materials composed of solvents having too different polarities are mixed, separation and aggregation are likely to occur. In addition, for an inkjet head that discharges such a liquid material, there are a wide range of options for the head constituent material for the fluid wiring material, for example, the adhesive used inside the head, and the tuning of the fluid material for the head is easy. become. Of course, it is possible to select carefully so that there is no different aggregation or precipitation, and to mix them in different solvent systems. However, this selection and tuning often takes an enormous amount of time, and considering this point, it is very useful to be a material of the same system.

尚、ここで単層と呼んでいるのは、成膜では、1層による配線形成、液体では、1度の塗布によって、配線としての性能を充たす為に必要な機能膜を形成することに対して言いる。例えば親撥水(親撥液)処理の様に、塗分けにのみ必要で、積極的に付着力を向上させるような働きをしていない層との多層化、後の工程に於いて成膜されること、また付着性の付与を分離し、付着性を向上させる膜を先に形成しその上に上記説明した構成を1度の塗布によって形成されるなどの場合が単層ということによって排除されるものではない。   In addition, what is called a single layer here is to form a functional film necessary for satisfying the performance as a wiring by forming a wiring by one layer in film formation and by applying once in a liquid. Say. For example, as in the case of hydrophilic / hydrophobic (hydrophobic) treatment, it is necessary only for coating and is multilayered with a layer that does not work to positively improve adhesion, and film formation is performed in a later process. In addition, it is possible to eliminate the case where a film that improves adhesion is separated first and the above-described configuration is formed by a single coating on it is separated. Is not to be done.

(ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103)
続いて、ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103について、図10(a)(b)及び図11(a)(b)を参照しながら以下に説明する。
(Gate insulating film / semiconductor film forming step 103)
Subsequently, the gate insulating film / semiconductor film forming step 103 will be described below with reference to FIGS. 10 (a) and 10 (b) and FIGS. 11 (a) and 11 (b).

図10(a)(b)及び図11(a)(b)は、ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103が完了した状態のガラス基板12を示す図である。図10(a)、図11(a)は、それぞれ、ガラス基板12上の画素形成領域61、端子部形成領域62における平面図である。図10(b)、図11(b)は、それぞれ図10(a)、図11(a)におけるE−E線矢視断面図、F−F線矢視断面図である。   FIGS. 10A and 10B and FIGS. 11A and 11B are views showing the glass substrate 12 in a state where the gate insulating film / semiconductor film forming step 103 is completed. 10A and 11A are plan views of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 on the glass substrate 12, respectively. FIGS. 10B and 11B are a cross-sectional view taken along line EE and a cross-sectional view taken along line FF in FIGS. 10A and 11A, respectively.

このゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程103では、ゲート配線形成工程102を経たガラス基板12上に、後にそれぞれ、ゲート絶縁層18となるゲート絶縁膜45、アモルファスシリコン層19となるアモルファスシリコン膜46、およびn+型シリコン層20となるn+型シリコン膜47を連続成膜する。ここで、ゲート絶縁膜45は窒化シリコンからなる膜である。これらの膜は全てCVD法により成膜して、それぞれの膜厚は順に、0.3μm、0.15μm、0.04μmとした。成膜温度は300℃であった。   In the gate insulating film / semiconductor film forming step 103, the gate insulating film 45 to be the gate insulating layer 18 and the amorphous silicon film 46 to be the amorphous silicon layer 19 are formed on the glass substrate 12 after the gate wiring forming step 102. , And an n + type silicon film 47 to be the n + type silicon layer 20 is continuously formed. Here, the gate insulating film 45 is a film made of silicon nitride. All of these films were formed by the CVD method, and the respective film thicknesses were set to 0.3 μm, 0.15 μm, and 0.04 μm in order. The film forming temperature was 300 ° C.

ゲート配線13には、先の工程で述べたように、銀以外に添加したインジウムによって耐熱性が向上しており、新たな結晶成長が抑制される。そこで、300℃の高温条件下でも表面が荒れることも無く、銀単体で形成されるよりも、表面性の良いゲート配線13が得られる。このため、ゲート絶縁層18を介してこの上に形成される半導体層27やソース電極21とリークする事が無くなり、歩留まりが向上すると共に、TFTの特性も安定する。   As described in the previous step, the gate wiring 13 has improved heat resistance due to indium added in addition to silver, and new crystal growth is suppressed. Therefore, the surface of the gate wiring 13 is not roughened even under a high temperature condition of 300 ° C., and the gate wiring 13 having a better surface property than that formed of silver alone can be obtained. For this reason, there is no leakage from the semiconductor layer 27 and the source electrode 21 formed thereon via the gate insulating layer 18, so that the yield is improved and the TFT characteristics are stabilized.

(ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104)
次に、ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104について、図12(a)(b)及び図13(a)(b)を参照しながら以下に説明する。
(Gate insulating film / semiconductor film processing step 104)
Next, the gate insulating film / semiconductor film processing step 104 will be described below with reference to FIGS. 12 (a) and 12 (b) and FIGS. 13 (a) and 13 (b).

図12(a)(b)及び図13(a)(b)は、ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104が完了した状態を示す図である。図12(a)、図13(a)は、それぞれ、ガラス基板12上の画素形成領域61、端子部形成領域62における平面図である。図12(b)、図13(b)は、それぞれ図12(a)、図13(a)におけるG−G線矢視断面図、H−H線矢視断面図である。   FIGS. 12A and 12B and FIGS. 13A and 13B are views showing a state where the gate insulating film / semiconductor film processing step 104 is completed. 12A and 13A are plan views of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 on the glass substrate 12, respectively. FIGS. 12B and 13B are a cross-sectional view taken along line GG and a cross-sectional view taken along line HH in FIGS. 12A and 13A, respectively.

このゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104では、フォトリソグラフィを用いて加工した。   In this gate insulating film / semiconductor film processing step 104, processing was performed using photolithography.

まず、第1のフォトリソグラフィにより、アモルファスシリコン膜46、n+型シリコン膜47を加工した。これらは、画素形成領域61においてはゲート電極17上方に島状に残されるように、端子部形成領域62においては残されないように加工される。これにより、アモルファスシリコン層19、後にn+型シリコン層20となるn+型シリコン加工膜48を得た。エッチングはドライエッチング法により、六フッ化硫黄(SF)ガス、塩化水素(HCl)ガスの混合ガスを導入して行った。ここまでは、ゲート絶縁膜45が基板の全面を覆っているので、端子配線30等がドライエッチング雰囲気中に露出することはない。 First, the amorphous silicon film 46 and the n + type silicon film 47 were processed by the first photolithography. These are processed so that they are left in the shape of islands above the gate electrode 17 in the pixel formation region 61 and not left in the terminal portion formation region 62. As a result, an amorphous silicon layer 19 and an n + type silicon processed film 48 which later becomes the n + type silicon layer 20 were obtained. Etching was performed by introducing a mixed gas of sulfur hexafluoride (SF 6 ) gas and hydrogen chloride (HCl) gas by a dry etching method. Up to this point, since the gate insulating film 45 covers the entire surface of the substrate, the terminal wiring 30 and the like are not exposed to the dry etching atmosphere.

続いて、第2のフォトリソグラフィによって、ゲート絶縁膜45を加工した。端子部形成領域62において、部分的にゲート絶縁膜45をエッチングし、ゲート絶縁層18、開口部49を得た。エッチングはドライエッチング法により、CFガス、Oガスの混合ガスを導入して行った。 Subsequently, the gate insulating film 45 was processed by second photolithography. In the terminal portion formation region 62, the gate insulating film 45 was partially etched to obtain the gate insulating layer 18 and the opening 49. Etching was performed by introducing a mixed gas of CF 4 gas and O 2 gas by a dry etching method.

このゲート絶縁膜45のドライエッチングにおいては、端子部形成領域62に形成する開口部49、図示しないがその他の電気的接続のための部分で、端子配線30がドライエッチング雰囲気中に曝される。これは、ドライエッチング法は制御性の良い方法ではあるが、実際の製造ではオーバーエッチングを防ぎきれないことによる。   In the dry etching of the gate insulating film 45, the terminal wiring 30 is exposed to the dry etching atmosphere at the opening 49 formed in the terminal portion forming region 62 and other portions for electrical connection (not shown). This is because the dry etching method is a method with good controllability, but overetching cannot be prevented in actual manufacturing.

ここで、従来の技術である銀によって端子配線30を形成したのでは、耐プラズマ性を有しない。そのため、開口部49で端子配線が大きくエッチングされ、不良となる。これに対して、本実施の形態においては、端子配線30は銀とインジウムから構成され、銀に対するインジウムの割合が約10重量%となるように設定している。このため、耐プラズマ性を有し、このようなドライエッチング処理に耐えることができる。   Here, if the terminal wiring 30 is formed of silver, which is a conventional technique, it does not have plasma resistance. For this reason, the terminal wiring is greatly etched in the opening 49, which becomes defective. On the other hand, in the present embodiment, the terminal wiring 30 is made of silver and indium, and the ratio of indium to silver is set to be about 10% by weight. Therefore, it has plasma resistance and can withstand such a dry etching process.

(ソース・ドレイン配線前処理工程105)
次に、ソース・ドレイン配線前処理工程105について、図14(a)を参照しながら以下に説明する。図14(a)は、ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104を経たガラス基板12にソース配線14、ソース電極21、およびドレイン電極配線22を形成するための配線ガイド52を形成した状態を示す平面図である。
(Source / drain wiring pretreatment step 105)
Next, the source / drain wiring pretreatment step 105 will be described below with reference to FIG. FIG. 14A is a plan view showing a state in which the wiring guide 52 for forming the source wiring 14, the source electrode 21, and the drain electrode wiring 22 is formed on the glass substrate 12 that has undergone the gate insulating film / semiconductor film processing step 104. FIG.

本ソース・ドレイン配線形成工程106では、端子部形成領域62に配線等を形成しないので、ここでは画素形成領域61のみについて説明する。   In this source / drain wiring formation step 106, no wiring or the like is formed in the terminal portion formation region 62, so only the pixel formation region 61 will be described here.

この工程では、ソース配線14、ソース電極21、およびドレイン電極配線22を形成する領域(ソース・ドレイン形成領域53)を除くように配線ガイド52を形成する。配線ガイド52はフォトレジスト材料を用いて形成した。即ち、フォトレジストをゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104を経たガラス基板12上に塗布し、プリベークを行った後、フォトマスクを用いて露光、現像を行い、次にポストベークを行った。ここで形成した配線ガイド52は、ソース配線14、ソース電極21を形成する領域の線幅が10μm、ドレイン電極配線22を構成する領域の線幅が10μmから40μmとなるように形成した。ソース電極21、ドレイン電極配線22の間隔、すなわちTFTのチャネル部51の長さは4μmとなるようにした。   In this step, the wiring guide 52 is formed so as to exclude the region (source / drain formation region 53) in which the source wiring 14, the source electrode 21, and the drain electrode wiring 22 are formed. The wiring guide 52 was formed using a photoresist material. That is, a photoresist was applied on the glass substrate 12 that had undergone the gate insulating film / semiconductor film processing step 104, pre-baked, then exposed and developed using a photomask, and then post-baked. The wiring guide 52 formed here was formed so that the line width of the region forming the source wiring 14 and the source electrode 21 was 10 μm, and the line width of the region forming the drain electrode wiring 22 was 10 μm to 40 μm. The distance between the source electrode 21 and the drain electrode wiring 22, that is, the length of the channel portion 51 of the TFT was set to 4 μm.

なお、パターン形成装置により塗布される配線材料が下地面となる面に良く馴染むように、ゲート絶縁層18の上面には、酸素プラズマにて親水(液)処理を施すとともに、配線ガイド52にはCFプラズマ中に曝すことにより撥水(液)処理を施しても良い。 In addition, the upper surface of the gate insulating layer 18 is subjected to hydrophilic (liquid) treatment with oxygen plasma so that the wiring material applied by the pattern forming apparatus is well adapted to the surface to be the base surface. Water repellent (liquid) treatment may be performed by exposure to CF 4 plasma.

また、上記の配線ガイド52の形成に代えて、前記ゲート電極形成に用いた光触媒による親撥水(親撥液)処理方法にて、配線電極パターンに応じた親撥水処理を施してもよい。   Further, in place of the formation of the wiring guide 52, the hydrophilic / hydrophobic treatment according to the wiring electrode pattern may be performed by the hydrophilic / hydrophobic (hydrophobic) method using the photocatalyst used for forming the gate electrode. .

(ソース・ドレイン配線形成工程106)
続いて、ソース・ドレイン配線形成工程106について、図14(b)(c)を参照しながら以下に説明する。図14(b)(c)は、本ソース・ドレイン配線形成工程106が完了した状態を示す図である。図14(b)は、ガラス基板12上の画素形成領域における平面図である。図14(c)は、図14(b)におけるI−I線矢視断面図である。
(Source / drain wiring forming step 106)
Next, the source / drain wiring forming step 106 will be described below with reference to FIGS. FIGS. 14B and 14C are views showing a state in which the source / drain wiring forming step 106 is completed. FIG. 14B is a plan view of a pixel formation region on the glass substrate 12. FIG.14 (c) is the II sectional view taken on the line in FIG.14 (b).

本ソース・ドレイン配線形成工程106でも、端子部形成領域に配線等を形成しないので、画素形成領域のみについて説明する。   Even in the source / drain wiring formation step 106, since no wiring or the like is formed in the terminal portion formation region, only the pixel formation region will be described.

このソース・ドレイン配線形成工程106は、前工程で設けた配線ガイド52を利用して、ソース配線14、ソース電極21、およびドレイン電極配線22を形成する工程である。塗布装置には図5に示すようなパターン形成装置を用いた。   This source / drain wiring formation step 106 is a step of forming the source wiring 14, the source electrode 21, and the drain electrode wiring 22 using the wiring guide 52 provided in the previous step. As the coating apparatus, a pattern forming apparatus as shown in FIG. 5 was used.

このとき、流動性の配線材料には、有機膜をコーティングした、銀インジウム合金微粒子を有機溶媒中に分散させたものを用いた。このときの流動性の配線材料に含まれる銀とインジウムは、銀に対するインジウムの割合が約10重量%となるように設定した。   At this time, the fluid wiring material used was an organic film-coated silver indium alloy fine particle dispersed in an organic solvent. The silver and indium contained in the fluid wiring material at this time were set so that the ratio of indium to silver was about 10% by weight.

なお、この流動性の配線材料に含まれる銀とインジウムの割合は、後のチャネル部加工工程107、保護膜加工工程109でドライエッチングが行われることを考慮し、耐プラズマ性を有するように選んでいる。ただし、その割合は製造プロセスや求めるTFTアレイ基板の性能等に応じて適切に選び得るものである。   The ratio of silver and indium contained in the fluid wiring material is selected so as to have plasma resistance in consideration of dry etching performed in the subsequent channel portion processing step 107 and protective film processing step 109. It is out. However, the ratio can be appropriately selected according to the manufacturing process and the required performance of the TFT array substrate.

ここでは、インクジェットヘッド33からの流動性の配線材料の吐出量を2plに設定した。形成膜厚は0.3μmとした。焼成の温度は、アモルファスシリコン膜46等が約300℃で成膜されたことから、これよりも低い温度200℃とした。配線ガイド52は、有機溶媒を用いて除去した。   Here, the discharge amount of the fluid wiring material from the inkjet head 33 is set to 2 pl. The formed film thickness was 0.3 μm. The firing temperature was set to 200 ° C., which is lower than the amorphous silicon film 46 and the like, which were formed at about 300 ° C. The wiring guide 52 was removed using an organic solvent.

尚、ここでも、配線が単層であることは、ゲート配線工程で説明したことと同じで利点を有する。   In this case as well, the fact that the wiring is a single layer has the same advantages as those described in the gate wiring process.

(チャネル部加工工程107)
次いで、チャネル部加工工程107について、図15を参照しながら以下に説明する。図15は、本チャネル部加工工程107が完了した状態を示す図であり、図14(b)中のI−I線の位置に相当する矢視断面図である。
(Channel processing step 107)
Next, the channel portion processing step 107 will be described below with reference to FIG. FIG. 15 is a diagram illustrating a state in which the channel part machining step 107 is completed, and is a cross-sectional view taken along the line corresponding to the position of the line II in FIG.

本チャネル部加工工程107では、TFTのチャネル部51の加工を行う。この処理は、塩素ガスを用いたドライエッチングによって行われるが、このとき新たなフォトリソグラフィは行わず、ソース電極21、ドレイン電極配線22のパターンを利用して加工を行う。   In the channel portion processing step 107, the TFT channel portion 51 is processed. This process is performed by dry etching using chlorine gas. At this time, new photolithography is not performed, and processing is performed using the pattern of the source electrode 21 and the drain electrode wiring 22.

本実施の形態では、前工程にインクジェット装置のようなパターン形成装置を用いている。このように、ソース配線14、ソース電極21、およびドレイン電極配線22を形成した場合、これらの上にレジストを残しておくことが工程上不可能である。従って、このチャネル部加工工程107においては、これらのソース配線14等自体をマスクとしてチャネル部51の加工を行うので、これらのソース配線14等は、エッチング開始から終了までの長時間にわたりドライエッチング雰囲気に曝される。   In this embodiment, a pattern forming apparatus such as an ink jet apparatus is used in the previous process. Thus, when the source wiring 14, the source electrode 21, and the drain electrode wiring 22 are formed, it is impossible in the process to leave a resist on these. Therefore, in the channel portion processing step 107, the channel portion 51 is processed using the source wiring 14 and the like as a mask, so that the source wiring 14 and the like are in a dry etching atmosphere for a long time from the start to the end of etching. Exposed to.

つまり、特にインクジェット装置のようなパターン形成装置を用いたような場合においては、ソース配線14等には高いドライエッチング雰囲気に対する耐性(耐プラズマ性)が要求される。   That is, particularly when a pattern forming apparatus such as an ink jet apparatus is used, the source wiring 14 and the like are required to have a high resistance to dry etching (plasma resistance).

従来の銀単体で構成するソース配線14等では、耐プラズマ性を有しないので、配線のほとんどがエッチングされ、目的の導電性が得られないなど、不良となっていた。これに対して、本実施の形態においては、ソース配線14等は銀とインジウムから構成され、銀に対するインジウムの割合が約10重量%となるように設定している。このため、耐プラズマ性を有し、このようなドライエッチング処理に耐えることができる。   The conventional source wiring 14 composed of silver alone has no plasma resistance, so that most of the wiring is etched and the intended conductivity cannot be obtained. In contrast, in the present embodiment, the source wiring 14 and the like are made of silver and indium, and the ratio of indium to silver is set to be about 10% by weight. Therefore, it has plasma resistance and can withstand such a dry etching process.

このように、本発明の銀とインジウムから構成される配線材料は、高い耐プラズマ性をもつので、従来では難しかったパターン形成装置を用いたTFTアレイ基板の製造方法を容易にする。   As described above, the wiring material composed of silver and indium according to the present invention has high plasma resistance, and thus facilitates a method of manufacturing a TFT array substrate using a pattern forming apparatus, which has been difficult in the past.

(保護膜・層間絶縁層成膜工程108)
続いて、保護膜・層間絶縁層成膜工程108について、図16(a)(b)及び図17(a)(b)を参照しながら以下に説明する。図16(a)(b)及び図17(a)(b)は、本保護膜・層間絶縁層成膜工程108が完了した状態を、示す図である。図16(a)、図17(a)は、それぞれ、ガラス基板12上の画素形成領域61、端子部形成領域62における平面図である。図16(b)、図17(b)は、それぞれ図16(a)、図17(a)におけるJ−J線矢視断面図、K−K線矢視断面図である。
(Protective film / interlayer insulating layer film forming step 108)
Subsequently, the protective film / interlayer insulating layer forming step 108 will be described below with reference to FIGS. 16 (a) and 16 (b) and FIGS. 17 (a) and 17 (b). FIGS. 16A and 16B and FIGS. 17A and 17B are views showing a state where the protective film / interlayer insulating layer forming step 108 is completed. FIGS. 16A and 17A are plan views of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 on the glass substrate 12, respectively. FIGS. 16B and 17B are a cross-sectional view taken along line JJ and a cross-sectional view taken along line KK in FIGS. 16A and 17A, respectively.

本保護膜・層間絶縁層成膜工程108では、まず、前工程を経たガラス基板12上に、CVD法により窒化シリコン膜55を成膜した。このときの基板温度は200℃に設定している。   In this protective film / interlayer insulating film forming step 108, first, a silicon nitride film 55 was formed on the glass substrate 12 that had undergone the previous step by a CVD method. The substrate temperature at this time is set to 200.degree.

次に、この窒化シリコン膜55の上に、感光性アクリル樹脂材料を塗布した。続いて、マスクを用いた露光と、現像と、焼成とを行うことで、所定のパターンをもつ層間絶縁層26を得た。このとき、ドレイン電極配線22と補助容量配線16の重なる部分には、開口部56を設けている。一方、端子部形成領域62では、層間絶縁層26は全面で形成されない。   Next, a photosensitive acrylic resin material was applied on the silicon nitride film 55. Subsequently, an interlayer insulating layer 26 having a predetermined pattern was obtained by performing exposure using a mask, development, and baking. At this time, an opening 56 is provided in a portion where the drain electrode wiring 22 and the auxiliary capacitance wiring 16 overlap. On the other hand, in the terminal portion formation region 62, the interlayer insulating layer 26 is not formed on the entire surface.

(保護膜加工工程109)
次いで、保護膜加工工程109について、図18(a)(b)を参照しながら以下に説明する。図18(a)(b)は、本保護膜加工工程109が完了した状態を示す図である。図18(a)(b)は、それぞれ図16(a)、図17(a)におけるJ−J線、K−K線に示す位置での矢視断面図である。
(Protective film processing step 109)
Next, the protective film processing step 109 will be described below with reference to FIGS. 18 (a) and 18 (b). 18A and 18B are views showing a state in which the protective film processing step 109 is completed. 18A and 18B are cross-sectional views taken along the lines JJ and KK in FIGS. 16A and 17A, respectively.

本保護膜加工工程109では、保護膜・層間絶縁層成膜工程108で形成された窒化シリコン膜55を、層間絶縁層26のパターンで加工する。画素形成領域61においては、開口部56直下にある窒化シリコン膜55はエッチングされ、保護層25と、コンタクトホール23を得る。一方、端子部形成領域62においては、全面において窒化シリコン膜55はエッチングされ、取り除かれる。エッチングはドライエッチング法により、CFガス、Oガスの混合ガスを導入して行った。 In this protective film processing step 109, the silicon nitride film 55 formed in the protective film / interlayer insulating layer forming step 108 is processed with the pattern of the interlayer insulating layer 26. In the pixel formation region 61, the silicon nitride film 55 immediately below the opening 56 is etched to obtain the protective layer 25 and the contact hole 23. On the other hand, in the terminal portion forming region 62, the silicon nitride film 55 is etched and removed on the entire surface. Etching was performed by introducing a mixed gas of CF 4 gas and O 2 gas by a dry etching method.

この窒化シリコン膜55のドライエッチングにおいては、コンタクトホール23や、端子部28にある開口部49において、ドレイン電極配線22や、端子配線30の一部がドライエッチング雰囲気に曝される。これは、ドライエッチング法は制御性の良い方法ではあるが、実際の製造ではオーバーエッチングを防ぎきれないことによる。   In the dry etching of the silicon nitride film 55, the drain electrode wiring 22 and a part of the terminal wiring 30 are exposed to the dry etching atmosphere in the contact hole 23 and the opening 49 in the terminal portion 28. This is because the dry etching method is a method with good controllability, but overetching cannot be prevented in actual manufacturing.

従来の技術である銀は、耐プラズマ性を有しない。従って、この場合には、ドレイン電極配線22や、端子配線30の一部が大きくエッチングされ、不良となる。これに対して、本実施の形態においては、ドレイン電極配線22や、端子配線30は銀とインジウムから構成され、銀に対するインジウムの割合が約10重量%となるように設定している。このため、耐プラズマ性を有し、このようなドライエッチング処理に耐えることができる。   Silver, which is a conventional technique, does not have plasma resistance. Therefore, in this case, the drain electrode wiring 22 and a part of the terminal wiring 30 are largely etched, resulting in a defect. In contrast, in the present embodiment, the drain electrode wiring 22 and the terminal wiring 30 are made of silver and indium, and the ratio of indium to silver is set to be about 10% by weight. Therefore, it has plasma resistance and can withstand such a dry etching process.

(画素電極形成工程110)
最後の工程として、後に画素電極24、端子電極29となるITO(インジウム錫酸化物)膜をスパッタ法によって成膜した。このときの基板温度は200℃とした。続いて、フォトリソグラフィを用いてこのITO膜をパターニングし、図1、図2、図3(a)(b)及び図4に示されるTFTアレイ基板11を得た。
(Pixel electrode forming step 110)
As the last step, an ITO (indium tin oxide) film that later becomes the pixel electrode 24 and the terminal electrode 29 was formed by sputtering. The substrate temperature at this time was 200 degreeC. Subsequently, this ITO film was patterned using photolithography, and the TFT array substrate 11 shown in FIGS. 1, 2, 3A, 3B and 4 was obtained.

このように本発明の材料は、従来の銀単体にはない優れたガラス基板への付着力をもつため、一連の製造プロセスに耐え、ゲート配線等の剥離による不良が生じない。   As described above, since the material of the present invention has an excellent adhesion to a glass substrate that is not found in conventional silver alone, it can withstand a series of manufacturing processes and does not cause defects due to peeling of the gate wiring and the like.

また、本発明の材料は、従来の銀単体にはない優れた耐熱性をもつため、本実施例のような300℃の高温条件下に基板が曝される場合でも表面が荒れることが無く、表面平滑性の良いゲート配線13、補助容量配線16、ゲート電極17等が得られる。このため、ゲート絶縁層18を介してこの上に形成されるソース配線14、半導体層27、ソース電極21等とリークする事が無くなり、歩留まりが向上すると共に、TFTの特性も安定する。   In addition, since the material of the present invention has excellent heat resistance not found in conventional silver alone, the surface is not roughened even when the substrate is exposed to a high temperature condition of 300 ° C. as in this example, The gate wiring 13, the auxiliary capacitance wiring 16, the gate electrode 17 and the like with good surface smoothness can be obtained. For this reason, there is no leakage from the source wiring 14, the semiconductor layer 27, the source electrode 21, and the like formed thereon via the gate insulating layer 18, yield is improved, and TFT characteristics are stabilized.

そして、何よりも本発明の材料が、高い耐プラズマ性を備えることが、このような製造プロセスを可能にしている。   And above all, the material of the present invention has high plasma resistance, which enables such a manufacturing process.

本実施の形態においては、ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程104におけるゲート絶縁層18のエッチング、チャネル部加工工程におけるn+型シリコン加工膜48のエッチング、保護膜加工工程109における窒化シリコン膜55のエッチングの合計3つの工程でドライエッチングが用いられている。このとき、従来の銀単体により配線、電極等を形成していた場合には、オーバーエッチング時、あるいはその他の膜のエッチングマスクとされるときにエッチングされ、不良となっていた。ところが、本実施の形態のように、銀とインジウムを含む本発明の配線材料は優れた耐プラズマ性をもっているため、不良とならない。   In the present embodiment, the gate insulating layer 18 is etched in the gate insulating film / semiconductor film processing step 104, the n + type silicon processing film 48 is etched in the channel portion processing step, and the silicon nitride film 55 is etched in the protective film processing step 109. Dry etching is used in a total of three processes. At this time, in the case where wirings, electrodes, and the like were formed by conventional silver alone, they were etched during over-etching or when used as an etching mask for other films, resulting in defects. However, since the wiring material of the present invention containing silver and indium has excellent plasma resistance as in the present embodiment, it does not become defective.

このように、TFTアレイ基板の製造に際しては、ドライエッチングが多用され、それに伴い、配線、電極等を構成する材料として高いドライエッチング耐性(耐プラズマ性)が要求される。本発明の銀を主体とし、インジウムを含む材料は、高い耐プラズマ性を有し、特にTFTアレイ基板上の配線、電極等を構成する材料として非常に優れる。   As described above, in manufacturing a TFT array substrate, dry etching is frequently used, and accordingly, high dry etching resistance (plasma resistance) is required as a material constituting wiring, electrodes, and the like. The material mainly composed of silver and containing indium of the present invention has high plasma resistance, and is particularly excellent as a material constituting wirings, electrodes and the like on the TFT array substrate.

また、本発明の材料は、本実施の形態のようにソース配線14、半導体層27、ソース電極21等をインクジェット方式のようなパターン形成装置によって描画し、形成する場合には特に有効である。このような場合、ソース配線14等はn+型シリコン層20の形成のためのエッチングマスクとされるために、エッチングの開始から終了の長時間にわたって、ドライエッチング雰囲気に曝される。したがって、従来の銀単体を使っている場合にはこのようなプロセスは難しかった。しかし、本発明の材料はこのようなパターン形成装置によってTFTアレイ基板を製造することを可能にする。   Further, the material of the present invention is particularly effective when the source wiring 14, the semiconductor layer 27, the source electrode 21 and the like are drawn and formed by a pattern forming apparatus such as an ink jet method as in this embodiment. In such a case, since the source wiring 14 and the like are used as an etching mask for forming the n + -type silicon layer 20, the source wiring 14 is exposed to a dry etching atmosphere for a long time from the start to the end of etching. Therefore, this process was difficult when using conventional silver alone. However, the material of the present invention makes it possible to manufacture a TFT array substrate by such a pattern forming apparatus.

このように、本発明の銀合金材料は、インクジェット装置のような塗布装置を用いた製造プロセスに特に適し、流動性の配線材料に含まれて有益に用いられる材料である。なお、後に述べるように、パターン形成装置を用いないで行う製造方法においても、同様に有益に用いられる材料である。   As described above, the silver alloy material of the present invention is particularly suitable for a manufacturing process using a coating apparatus such as an ink jet apparatus, and is a material that is beneficially used by being included in a fluid wiring material. In addition, as will be described later, the material is also usefully used in a manufacturing method performed without using a pattern forming apparatus.

本実施の形態では、合計6回にわたってフォトマスクを使用し、露光、現像工程を行う6枚マスクプロセスである。より低コストでTFTアレイ基板を生産するために、これを1回減らした5枚マスクプロセスも幅広く用いられている。この場合、ゲート絶縁膜45と窒化シリコン膜55を連続してエッチング加工することでゲート絶縁層18と保護層25を形成する方法である。しかしながら、この場合には特にドレイン電極配線22にできる露出部は長時間ドライエッチング雰囲気中に曝され、過酷な使用条件に耐える必要がある。   In this embodiment, a six-mask process is performed in which a photomask is used a total of six times to perform exposure and development steps. In order to produce a TFT array substrate at a lower cost, a five-mask process in which this is reduced once is also widely used. In this case, the gate insulating layer 18 and the protective layer 25 are formed by etching the gate insulating film 45 and the silicon nitride film 55 successively. However, in this case, in particular, the exposed portion formed in the drain electrode wiring 22 is exposed to a dry etching atmosphere for a long time, and it is necessary to endure severe use conditions.

この理由を考えるために、エッチング中の基板の様子を考える。まず、窒化シリコン膜55をエッチングしている間は全面に膜があるため、課題はない。しかし、これに連続するゲート絶縁膜45のエッチング中には、ドレイン電極配線のコンタクトホール23にできる露出部が、エッチングの開始から終了までつねにドライエッチング雰囲気中に直接曝される。6枚マスクの場合はオーバーエッチングのみであったのに対して、これは非常に長時間であり、過酷なプロセス条件である。   To consider this reason, the state of the substrate being etched is considered. First, since there is a film on the entire surface while the silicon nitride film 55 is being etched, there is no problem. However, during the continuous etching of the gate insulating film 45, the exposed portion formed in the contact hole 23 of the drain electrode wiring is always directly exposed to the dry etching atmosphere from the start to the end of the etching. In the case of the six-mask, only over-etching was performed, but this is a very long time and is a severe process condition.

したがって、このような5枚マスクプロセスの場合には特に、ドレイン電極配線22には高い耐プラズマ性が要求されるが、銀とインジウムを含む銀合金材料に代表される本発明の銀合金材料は、高い耐プラズマ性を備えるので、そのような場合においても使用することができ、使用範囲は広い。   Therefore, particularly in the case of such a five-mask process, the drain electrode wiring 22 is required to have high plasma resistance, but the silver alloy material of the present invention represented by a silver alloy material containing silver and indium is Since it has high plasma resistance, it can be used even in such a case, and the use range is wide.

なお、本実施の形態は、6枚マスクプロセスで、端子配線30をゲート配線等と同時に形成する形態であるが、本発明の範囲はこれに限定されない。ゲート絶縁層18、または保護層25となる窒化シリコン膜を基板全面に成膜し、ドライエッチングによって部分的に取り除く現在のほとんどの製造方法においては、電気的接続のためにこれらを取り除く部分が必ずあり、その下に配置される電極、配線等にはオーバーエッチングに対する耐プラズマ性が必ず要求される。本発明は、耐プラズマ性の優れた材料を提供し、これらのTFTアレイ基板の製造プロセスに対して優れた効果を発揮する。   In the present embodiment, the terminal wiring 30 is formed at the same time as the gate wiring and the like by a six-mask process, but the scope of the present invention is not limited to this. In most of the current manufacturing methods in which a silicon nitride film to be the gate insulating layer 18 or the protective layer 25 is formed on the entire surface of the substrate and partially removed by dry etching, the portion to be removed for the electrical connection is necessarily present. In addition, the electrodes, wirings, and the like disposed below the substrate are required to have plasma resistance against over-etching. The present invention provides a material having excellent plasma resistance and exhibits an excellent effect on the manufacturing process of these TFT array substrates.

本実施の形態では、流動性の配線材料には、有機膜をコーティングした、銀インジウム合金微粒子を有機溶媒中に分散させたものを用いた。このときの流動性の配線材料に含まれる銀とインジウムは、銀に対するインジウムの割合が約10重量%以下を適宜用いて形成した。ただし、この銀に対するインジウムの割合は、製造プロセスに応じて適切な耐プラズマ性を有するように、あるいは求めるTFTアレイ基板の性能等に応じて、適切に選び得るものである。   In the present embodiment, as the fluid wiring material, a material in which silver indium alloy fine particles coated with an organic film are dispersed in an organic solvent is used. Silver and indium contained in the fluid wiring material at this time were formed by appropriately using a ratio of indium to silver of about 10% by weight or less. However, the ratio of indium to silver can be appropriately selected so as to have an appropriate plasma resistance according to the manufacturing process, or according to the required performance of the TFT array substrate.

また、この流動性の配線材料の形態は、銀とインジウムを、銀インジウム合金の微粒子として含む形態に限られない。銀の微粒子、インジウムの微粒子を別々に作成し、溶媒中に独立に分散させた形態でもよい。また、必ずしも微粒子に限られず、銀、あるいはインジウムが、金属化合物の形で溶媒中に含まれる形態であってもよい。   The form of the fluid wiring material is not limited to a form containing silver and indium as fine particles of a silver indium alloy. Silver fine particles and indium fine particles may be prepared separately and dispersed independently in a solvent. Moreover, it is not necessarily limited to fine particles, and silver or indium may be included in the solvent in the form of a metal compound.

本実施例では、銀とインジウムを含む銀合金材料によって、ソース配線14、ゲート配線13等の配線、電極等を形成したが、これに限らず、銀と亜鉛を含む銀合金材料であっても良い。銀と、少なくとも、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、インジウム、ガリウムから選ばれる1種類以上の元素を含むことを特徴とする銀合金材料によって、ゲート配線13等を形成してもよい。また、銀のみならず、アルミニウム、銅を主たる金属としてもよく、更にこれらの元素に加えて、少なくとも、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ネオジムの中から選ばれる元素を含むことを特徴とする銀合金材料であってもよい。   In this embodiment, the wiring, electrodes, and the like of the source wiring 14 and the gate wiring 13 are formed of a silver alloy material containing silver and indium. However, the present invention is not limited to this, and a silver alloy material containing silver and zinc may be used. good. The gate wiring 13 and the like may be formed using silver and a silver alloy material containing at least one element selected from tin, zinc, lead, bismuth, indium, and gallium. In addition to silver, aluminum and copper may be the main metals. In addition to these elements, at least aluminum, copper, nickel, gold, silver, platinum, palladium, cobalt, rhodium, iridium, ruthenium, and osmium. A silver alloy material characterized by containing an element selected from titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, and neodymium.

ここで、上述したゲート配線形成工程102およびソース・ドレイン配線形成工程106における配線形成の詳細について以下に説明する。   Here, the details of the wiring formation in the gate wiring forming step 102 and the source / drain wiring forming step 106 described above will be described below.

始めに、ゲート配線形成工程102について、図19(a)〜図19(e)を参照しながら説明する。   First, the gate wiring formation step 102 will be described with reference to FIGS. 19 (a) to 19 (e).

まず、図19(a)に示すように、ゲート配線前処理工程101において、表面に親撥水(親撥液)処理が施されたガラス基板12の配線形成領域に、インクジェットヘッド33の第1ヘッド33aによって、配線部用低抵抗材料の流動性の配線材料を吐出して端子配線30を形成する。   First, as shown in FIG. 19A, in the gate wiring pretreatment step 101, the first of the inkjet head 33 is formed in the wiring formation region of the glass substrate 12 on which the surface has been subjected to the hydrophilic / repellent treatment. The terminal wiring 30 is formed by discharging the fluid wiring material of the low resistance material for the wiring portion by the head 33a.

続いて、図19(b)に示すように、端子配線30の形成された後のガラス基板12上の端子電極形成領域に、インクジェットヘッド33の第2ヘッド33bによって、端子部用耐プラズマ材料の流動性の配線材料を吐出して端子電極39を形成する。   Subsequently, as illustrated in FIG. 19B, the terminal portion plasma-resistant material is formed on the terminal electrode formation region on the glass substrate 12 after the terminal wiring 30 is formed by the second head 33 b of the inkjet head 33. The terminal electrode 39 is formed by discharging a fluid wiring material.

次いで、図19(c)に示すように、ガラス基板12上に形成された端子配線30と端子電極29とを焼成した後、保護膜となるゲート絶縁膜45を端子配線30及び端子電極29とを覆うように形成する。   Next, as shown in FIG. 19C, after the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29 formed on the glass substrate 12 are baked, the gate insulating film 45 serving as a protective film is formed on the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29. To cover.

その後、図19(d)に示すように、端子加工を行うために、端子電極29に対応する部分のゲート絶縁膜45を開口するようにマスクとなるレジスト材100を設け、マスク露光などでパターンを形成する。   After that, as shown in FIG. 19D, in order to perform terminal processing, a resist material 100 serving as a mask is provided so as to open a portion of the gate insulating film 45 corresponding to the terminal electrode 29, and patterning is performed by mask exposure or the like. Form.

最後に、図19(e)に示すように、端子電極29に対応するゲート絶縁膜45の領域をエッチングした後、レジスト材100を剥離し、端子部28を形成する。   Finally, as shown in FIG. 19E, after etching the region of the gate insulating film 45 corresponding to the terminal electrode 29, the resist material 100 is peeled off to form the terminal portion.

このように、インクジェットヘッド33を機能別に2つのヘッドを設け、2種類の流動性の配線材料を扱えるようする場合には、インク供給システム36、コントロールユニット37、吐出位置情報等もこれに対応させておくことが必要である。   As described above, when the ink jet head 33 is provided with two heads according to functions and can handle two kinds of fluid wiring materials, the ink supply system 36, the control unit 37, the ejection position information, and the like are also made to correspond thereto. It is necessary to keep it.

このように形成された端子部28は、図3(a)(b)に示すようになる。なお、端子配線30は、端子電極29と接し、これらは電気的導通を有している。   The terminal portion 28 formed in this way is as shown in FIGS. The terminal wiring 30 is in contact with the terminal electrode 29, and these have electrical continuity.

端子配線30は、ゲート絶縁層18に覆われるため、プロセス耐性のうち、耐熱性と、ガラス基板への付着力を有するように選んでおけばよい。耐プラズマ性については、ドライエッチング雰囲気に曝されないので必要ないのである。   Since the terminal wiring 30 is covered with the gate insulating layer 18, it may be selected so as to have heat resistance and adhesion to the glass substrate out of process resistance. Plasma resistance is not necessary because it is not exposed to a dry etching atmosphere.

例えば、特に大型の液晶表示装置に使用される回路基板を作製することを例にとって説明すれば、大型の液晶表示装置では配線長が長くなるので、なるべく配線の電気抵抗を小さくすることが望ましい。このような場合で、端子配線30は、銀に対するインジウムの含有量を3重量%となるように構成することが出来る。このとき、この部分の電気抵抗率は約4μΩcmとなる。また、画素形成領域61にあるゲート配線13、ゲート電極17、補助容量配線16も、配線長が長くなる為に端子配線30と同じ理由で、より低電気抵抗となるように、銀に対するインジウムの含有量が3重量%となるように構成することが出来る。   For example, if a circuit board used for a large liquid crystal display device is described as an example, the wiring length of the large liquid crystal display device becomes long. Therefore, it is desirable to reduce the electrical resistance of the wiring as much as possible. In such a case, the terminal wiring 30 can be configured such that the content of indium with respect to silver is 3 wt%. At this time, the electrical resistivity of this portion is about 4 μΩcm. In addition, the gate wiring 13, the gate electrode 17, and the auxiliary capacitance wiring 16 in the pixel formation region 61 are also made of indium with respect to silver so as to have a lower electric resistance for the same reason as the terminal wiring 30 because the wiring length is long. It can comprise so that content may be 3 weight%.

一方、端子電極29は、電気的接続のためのエッチング工程において、オーバーエッチングにより、ドライエッチング雰囲気に曝される。そのため、耐プラズマ性を重視し、やはり銀に対するインジウムの含有量が10重量%となるように構成できる。この端子電極29は、TFTアレイ基板上のゲート配線13や、ソース配線14、端子配線30よりもずっと短く、電気抵抗率は他の部分よりも大きくても良い。   On the other hand, the terminal electrode 29 is exposed to a dry etching atmosphere by overetching in an etching process for electrical connection. Therefore, emphasis is placed on plasma resistance, and the indium content with respect to silver can be configured to be 10% by weight. The terminal electrode 29 may be much shorter than the gate wiring 13, the source wiring 14, and the terminal wiring 30 on the TFT array substrate, and the electric resistivity may be higher than that of other portions.

もちろん、端子配線30と端子電極29は、両方とも同じ構成、すなわち銀に対するインジウムの含有量が10重量%となるように構成しても良い。ところが、本実施の形態のように個々の部分に必要とされる性能に応じて塗り分けを行うことにより、全体としてより低電気抵抗な配線、電極等を形成できるため、より大型の回路基板、より大型の表示装置等が実現できるメリットがある。   Of course, both the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29 may have the same configuration, that is, a content of indium with respect to silver of 10% by weight. However, by performing coating according to the performance required for each part as in the present embodiment, it is possible to form wiring, electrodes, etc. with lower electrical resistance as a whole, so a larger circuit board, There is an advantage that a larger display device or the like can be realized.

ここで、上記インクジェットヘッド33は、第1ヘッド33aと第2ヘッド33bとを用いて、銀に対するインジウムの含有量が異なる2種類の流動性の配線材料を吐出して端子配線および端子電極を形成している。具体的には、端子配線30を形成するための領域には、端子配線30となったときに、銀に対するインジウムの含有量が3重量%となるような流動性の配線材料を吐出した。一方、端子電極29を形成するための領域には、端子電極29となったときに、銀に対するインジウムの含有量が10重量%となるような流動性の配線材料を吐出した。   Here, the inkjet head 33 uses the first head 33a and the second head 33b to discharge two types of fluid wiring materials having different indium contents relative to silver to form terminal wirings and terminal electrodes. doing. Specifically, a fluid wiring material was discharged into the region for forming the terminal wiring 30 such that when the terminal wiring 30 was formed, the indium content relative to silver was 3 wt%. On the other hand, in the region for forming the terminal electrode 29, a fluid wiring material was discharged so that when the terminal electrode 29 was formed, the indium content relative to silver was 10% by weight.

一方、画素形成領域61にあるゲート配線13、ゲート電極17、補助容量配線16を形成するための領域には、端子配線30と同じ流動性の配線材料を吐出した。吐出後、300℃で1時間焼成を行い、所定の端子配線30、端子電極29等を得た。このように、インジウムの含有量が3重量%の流動性の配線材料を画素形成領域61の配線部に用いることにより、更に低抵抗の配線が可能である。   On the other hand, the same fluid wiring material as that of the terminal wiring 30 was discharged into the area for forming the gate wiring 13, the gate electrode 17, and the auxiliary capacitance wiring 16 in the pixel formation region 61. After the discharge, firing was performed at 300 ° C. for 1 hour to obtain predetermined terminal wirings 30, terminal electrodes 29, and the like. As described above, by using a fluid wiring material having an indium content of 3 wt% for the wiring portion of the pixel formation region 61, it is possible to further reduce the resistance of the wiring.

本実施の形態では、インクジェット方式のようなパターン形成装置が基板面内で塗り分けができること、同一工程時に形成される配線等がそれぞれの部分で異なる耐プラズマ性または導電性を必要としていること、そして本発明の材料のインジウム含有量と導電性とプロセス耐性の関係をうまく組み合わせている点が重要である。これにより、製造が容易で、良好な電気的特性をもつ大型のTFTアレイ基板の製造が可能となる。   In the present embodiment, a pattern forming apparatus such as an ink jet method can be applied separately within the substrate surface, wiring formed in the same process requires different plasma resistance or conductivity in each part, And it is important that the indium content of the material of the present invention is well combined with the relationship between conductivity and process resistance. As a result, a large TFT array substrate that is easy to manufacture and has good electrical characteristics can be manufactured.

なお、本実施の形態では、端子配線30と端子電極29は、インジウム含有量の異なる材料が接触する境界をもっているが、これに限らない。インジウム含有量が境界付近においてなだらかに変化してもよい。その形成方法としては、流動性の配線材料が互いに自然に混合してもよいし、交互に2種類を吐出するなど意図して混合しても良い。   In the present embodiment, the terminal wiring 30 and the terminal electrode 29 have a boundary where materials having different indium contents come into contact with each other. However, the present invention is not limited to this. The indium content may change gently near the boundary. As a forming method thereof, fluid wiring materials may be naturally mixed with each other, or may be mixed with the intention of alternately discharging two kinds of materials.

もちろんTFTアレイ基板11として必要な部分において、製造工程中にドライエッチング雰囲気に曝される部分で、インジウム含有量を増やした配線、電極等を設けるということが、本実施の形態の重要な点である。   Of course, it is an important point of the present embodiment that a necessary part of the TFT array substrate 11 is provided with a wiring, an electrode and the like having an increased indium content in a part exposed to a dry etching atmosphere during the manufacturing process. is there.

このように、本発明の銀合金材料は、銀に対するインジウムの含有量が例えば1重量%や、3重量%のように比較的低い場合であっても、塗りわけを行うことで多くの製造プロセスに対応し、ゲート配線13等の配線、電極を構成する、特に低電気抵抗な材料として適切に用いられ得るものである。   As described above, the silver alloy material of the present invention can be manufactured in many processes by performing coating even when the indium content relative to silver is relatively low, for example, 1% by weight or 3% by weight. In particular, it can be appropriately used as a material having a particularly low electrical resistance, which constitutes wiring and electrodes such as the gate wiring 13.

なお、本実施の形態では、銀とインジウムを含む銀合金材料によって、ゲート配線13等を形成したが、これに限らず、銀と亜鉛を含む銀合金材料であっても良い。銀と、少なくとも、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、インジウム、ガリウムから選ばれる1種類以上の元素を含むことを特徴とする銀合金材料によって、ゲート配線13等を形成してもよい。また、また、銀のみならず、アルミニウム、銅を主たる金属としてもよく、更にこれらの元素に加えて、少なくとも、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ネオジムの中から選ばれる元素を含むことを特徴とする特徴とする銀合金材料であってもよい。   In this embodiment, the gate wiring 13 and the like are formed using a silver alloy material containing silver and indium. However, the present invention is not limited to this, and a silver alloy material containing silver and zinc may be used. The gate wiring 13 and the like may be formed using silver and a silver alloy material containing at least one element selected from tin, zinc, lead, bismuth, indium, and gallium. In addition to silver, aluminum and copper may be the main metals. In addition to these elements, at least aluminum, copper, nickel, gold, silver, platinum, palladium, cobalt, rhodium, iridium, ruthenium. A silver alloy material characterized in that it contains an element selected from osmium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, and neodymium.

また、銀とインジウム、銀と亜鉛等、TFTアレイ基板11上で構成が異なるよう、場所に応じて使い分けてもよい。   In addition, silver and indium, silver and zinc, and the like may be properly used depending on the location so that the configuration is different on the TFT array substrate 11.

次に、ソース・ドレイン配線形成工程106の詳細について、以下に説明する。ここで、銀に対するインジウムの含有量がソース電極21およびソース配線14の場合で3重量%、ドレイン電極配線22の場合で10重量%となるように構成するものである。   Next, details of the source / drain wiring formation step 106 will be described below. Here, the content of indium with respect to silver is 3 wt% in the case of the source electrode 21 and the source wiring 14, and 10 wt% in the case of the drain electrode wiring 22.

また、ドレイン電極配線22内において、銀に対するインジウムの含有量が3重量%、10重量%となるよう塗り分け、コンタクトホール23近くで、耐プラズマ性が向上するようにしても良い。その他、本実施の形態のTFTアレイ基板上における任意の場所で、このような塗りわけが行われても良い。   Further, in the drain electrode wiring 22, it may be separately coated so that the content of indium with respect to silver is 3 wt% and 10 wt%, and the plasma resistance may be improved near the contact hole 23. In addition, such coating may be performed at an arbitrary place on the TFT array substrate of the present embodiment.

なお、ソース・ドレイン配線の配線材料は、銀とインジウムから構成される材料に限らず、銀と亜鉛を含む銀合金材料であっても良い。銀と、少なくとも、錫、亜鉛、鉛、ビスマス、インジウム、ガリウムから選ばれる1種類以上の元素を含むことを特徴とする銀合金材料によって、ソース配線14等を形成してもよい。また、また、銀のみならず、アルミニウム、銅を主たる金属としてもよく、更にこれらの元素に加えて、少なくとも、アルミニウム、銅、ニッケル、金、銀、白金、パラジウム、コバルト、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、オスミウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バナジウム、ニオブ、タンタル、クロム、モリブデン、タングステン、ネオジムの中から選ばれる元素を含むことを特徴とする特徴とする銀合金材料であってもよい。   The wiring material of the source / drain wiring is not limited to a material composed of silver and indium, and may be a silver alloy material containing silver and zinc. The source wiring 14 and the like may be formed using silver and a silver alloy material including at least one element selected from tin, zinc, lead, bismuth, indium, and gallium. In addition to silver, aluminum and copper may be the main metals. In addition to these elements, at least aluminum, copper, nickel, gold, silver, platinum, palladium, cobalt, rhodium, iridium, ruthenium. A silver alloy material characterized in that it contains an element selected from osmium, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, and neodymium.

また、銀とインジウム、銀と亜鉛等、TFTアレイ基板上で構成が異なるよう、場所に応じて使い分けてもよい。   In addition, silver and indium, silver and zinc, and the like may be properly used depending on the location so that the configuration is different on the TFT array substrate.

なお、TFTアレイ基板11を製造する場合には、上述のように、ゲート配線形成工程102、ソース・ドレイン配線形成工程106の両方において、塗り分けを行ってもよく、また、一方の工程のみ塗り分けを行ってもよい。   When the TFT array substrate 11 is manufactured, as described above, the coating may be performed separately in both the gate wiring forming process 102 and the source / drain wiring forming process 106, or only one process may be applied. Dividing may be performed.

ここで、配線部、端子部など配線材料を用途に合わせて塗分けしたとき、夫々の材料が接する部分について述べる。   Here, a description will be given of a portion where each material comes into contact when wiring materials such as a wiring portion and a terminal portion are separately coated according to the application.

例えば図20(a)に示すように、材料Mで配線部としての端子配線30を塗布した後に、図20(b)に示すように、端子部を形成する端子電極29に相当する箇所に材料Nを塗布する。このとき、材料Mと材料Nとは、境界部分Pおいて、接しているか、互いに混じり合った状態となっている。   For example, as shown in FIG. 20 (a), after applying the terminal wiring 30 as the wiring portion with the material M, as shown in FIG. 20 (b), the material is formed at a location corresponding to the terminal electrode 29 forming the terminal portion. Apply N. At this time, the material M and the material N are in contact with each other or mixed with each other at the boundary portion P.

図21(a)〜図21(c)に、インクジェット塗布によって異なる材料MとNとが接した場合にその境界で起きると予想される状態を示す。   FIG. 21A to FIG. 21C show a state that is expected to occur at the boundary when different materials M and N come into contact with each other by ink jet application.

図21(a)は、材料M、Nが境界に於いて互いに液体で混じり合った場合であり、混じり合った為に材料Mと材料Nとは違った状態つまり中間状態(中間領域)が生じた状態を示している。   FIG. 21A shows a case where the materials M and N are mixed with each other at the boundary. As a result, the materials M and N are different from each other, that is, an intermediate state (intermediate region) is generated. Shows the state.

この状態は、材料Mと材料Nの混合比率によって変るが、何処まで混じり合って中間状態を作るかは、塗布後含有する溶媒が何時まで残っているかにも関係する。つまり、溶剤が乾燥すれば、液の流動性によって混じり合うことは起こらないからである。ただし、焼成時の微粒子金属の溶融で材料M、Nの中間状態は生まれるが、その領域は液体状態で混じりあって作られる中間状態と比較すれば非常に狭いと考えられる。ここでは、液体状態で混じり合うことに注目しており、このときは材料M、Nの境界は極めて不明慮となる。   This state varies depending on the mixing ratio of the material M and the material N, but the extent to which they are mixed to create an intermediate state is related to how long the solvent contained after coating remains. That is, if the solvent is dried, it will not mix with the fluidity of the liquid. However, although the intermediate state of the materials M and N is born by melting of the fine metal particles at the time of firing, it is considered that the region is very narrow compared to the intermediate state that is created by mixing in the liquid state. Here, attention is paid to mixing in the liquid state, and at this time, the boundary between the materials M and N is extremely unclear.

図21(b)は、先に塗布された材料Mの溶剤分が略乾燥した後に材料Nが塗布された状態で、液状態で材料M、Nが混じり合わない状態を示している。   FIG. 21B shows a state in which the materials M and N are not mixed in the liquid state in a state where the material N is applied after the solvent content of the material M applied earlier is substantially dried.

この状態では、材料MとNとが混じり合っていないので、双方の境界は比較的明確に存在する。但し、焼成時に、材料M、Nに含まれる微粒子が互いに溶融することによる中間状態は作られる。   In this state, since the materials M and N are not mixed, the boundary between the two exists relatively clearly. However, an intermediate state is created by melting the fine particles contained in the materials M and N at the time of firing.

図21(c)は、図21(a)(b)の中間的な場合で、後から塗布された材料Nの溶剤分で材料Mが再び液状となり材料MとNの領域が不明慮となった状態を示している。このときは、混じりあう領域が図21(a)に比較して狭い為に、その中間距離で仮想的な境界を引くことが出来る。   FIG. 21 (c) is an intermediate case of FIGS. 21 (a) and 21 (b), and the material M becomes liquid again by the solvent content of the material N applied later, and the regions of the materials M and N are unclear. Shows the state. At this time, since the mixed area is narrower than that in FIG. 21A, a virtual boundary can be drawn at the intermediate distance.

本実施の形態では、焼成後に電気的に材料MとNとが繋がっていることが重要である。図21(a)〜(c)の状態はそれぞれ電気的に接続されており、本発明の中では何れの状態にあっても問題はない。ただ、後述するように、材料MとNを交ぜて中間状態を積極的に利用することによる抵抗作製の場合は(a)の状態が望ましく、その抵抗の端部は(b)又は(c)の状態であることが望ましい。尚、ここでは、材料Mと材料Nの境界にのみ強調して説明しており、塗布する過程での表面の平坦性については本説明には関係ないため、全て平坦な状態で図を記述している。   In the present embodiment, it is important that the materials M and N are electrically connected after firing. The states of FIGS. 21A to 21C are electrically connected to each other, and there is no problem in any state in the present invention. However, as will be described later, the state of (a) is desirable in the case of resistance production by actively using the intermediate state by mixing materials M and N, and the end of the resistance is (b) or (c) It is desirable that Note that here, only the boundary between the material M and the material N is emphasized, and the flatness of the surface during the coating process is not related to the present description, so the drawings are all described in a flat state. ing.

本願発明を利用すれば、低抵抗の配線材料と合金によって高抵抗とした配線材料とを適宜組み合わせることによって抵抗形成や配線の抵抗を調節することが可能である。その例について以下に説明する。   By utilizing the present invention, it is possible to adjust resistance formation and wiring resistance by appropriately combining a low-resistance wiring material and a wiring material having a high resistance with an alloy. Examples thereof will be described below.

図22におけるゲート配線の概略図において、ドライバーICの端子電極とゲート配線とを結ぶ端子配線では配線長をそろえる為に端子とゲート配線との距離が短い箇所、つまり、ドライバーICの中央部に接続される箇所では配線形状をジグザグ形状とし、ドライバー端子とゲート配線との距離が長い箇所、つまり、ドライバーICの端部に接続される箇所では直線形状として接続されている。   In the schematic diagram of the gate wiring in FIG. 22, the terminal wiring connecting the terminal electrode of the driver IC and the gate wiring is connected to a location where the distance between the terminal and the gate wiring is short, that is, to the center of the driver IC in order to make the wiring length uniform. The wiring shape is a zigzag shape at a place where the driver terminal and the gate wiring are long, that is, the part connected to the end of the driver IC is connected as a straight line.

ここで、図23(a)に示すような長さD、一本の配線長がLのジグザグパターンを想定する。この図23(a)では折り返しが4回あるので、総配線長は概ね8Lである。従って距離Dを直線で結んだ場合と比較すると抵抗は、概ね8L/D倍となっている。   Here, a zigzag pattern having a length D and one wiring length L is assumed as shown in FIG. In FIG. 23A, since there are four turns, the total wiring length is approximately 8L. Therefore, compared with the case where the distance D is connected by a straight line, the resistance is approximately 8 L / D times.

例えば、D=600μm、L=150μmとすると、8L/D=2となるから、配線幅、膜厚を変えなければ、配線の比抵抗を2倍にすれば良いことになる。
配線抵抗を調整するには、
(1)所望の比抵抗の材料で形成する
(2)比抵抗の異なる材料を調合するにより調整する
(3)配線形状膜厚を変更する
とういう3種類の方法が考えられる。
For example, if D = 600 μm and L = 150 μm, then 8 L / D = 2. Therefore, if the wiring width and film thickness are not changed, the specific resistance of the wiring should be doubled.
To adjust the wiring resistance,
(1) Forming with a material having a desired specific resistance (2) Adjusting by blending materials with different specific resistances (3) Three methods of changing the wiring shape film thickness are conceivable.

(1)の方法では、図20(a)(b)に示すように、含有金属部分の比抵抗の低い材料、材料M、と比抵抗の高い材料、材料Nを用意し、配線は材料Mで形成し、抵抗を形成する場所には材料Nを用いることで、抵抗を形成することが出来る。この方法を上記図23(a)において、D=600μm、L=150μmの場合に適用すると、銀に対するインジウムの割合が5重量%のときの比抵抗が約6.1μΩ・cm(実施例5)であり、銀に対するインジウムの割合が10重量%の比抵抗が12.3μΩ・cm(実施例6)なので、ここで、材料Mを銀に対するインジウムの割合が5重量%の合金、材料Nを銀に対するインジウムの割合が10重量%の合金とすれば、膜厚、線幅を変えなければ、図23(b)に示すように、ジグザグパターンを用いなくとも直線で抵抗を形成できることになる。   In the method (1), as shown in FIGS. 20A and 20B, a material with a low specific resistance of the contained metal part, a material M, a material with a high specific resistance, and a material N are prepared, and the wiring is made of the material M. By using the material N in the place where the resistor is formed, the resistor can be formed. When this method is applied to the case of D = 600 μm and L = 150 μm in FIG. 23A, the specific resistance when the ratio of indium to silver is 5% by weight is about 6.1 μΩ · cm (Example 5). The specific resistance of indium to silver is 10 wt% and the specific resistance is 12.3 μΩ · cm (Example 6). Here, the material M is an alloy in which the ratio of indium to silver is 5 wt%, and the material N is silver. If the ratio of indium to the alloy is 10% by weight, the resistance can be formed in a straight line without using a zigzag pattern, as shown in FIG. 23B, if the film thickness and line width are not changed.

(2)の材料Mと材料Nから中間抵抗を調整する方法は、例えば図24(a)(b)に示すように、インクジェットヘッド33のうち、先行する第1ヘッド33aによって、材料Mを間欠的に吐出した後に、次の第2ヘッド33bによってその間隙に材料Nを吐出することで、材料Mと材料Nとを混ぜて材料Mと材料Nとで作られる抵抗値を有する配線(中間体)を得ることが可能となる。   In the method (2) of adjusting the intermediate resistance from the material M and the material N, as shown in FIGS. 24A and 24B, for example, the material M is intermittently moved by the first head 33a that precedes the inkjet head 33. After the material is discharged, the material N is discharged into the gap by the next second head 33b, thereby mixing the material M and the material N and having a resistance value made of the material M and the material N (intermediate body) ) Can be obtained.

このとき、材料Mと材料Nとの吐出間隔、吐出割合を変えれば抵抗値は材料Mと材料Nとの混合比を調整できる。   At this time, if the discharge interval and discharge ratio between the material M and the material N are changed, the resistance value can adjust the mixing ratio of the material M and the material N.

以下に、上記のような中間体を形成する他の例について説明する。   Below, the other example which forms the above intermediates is demonstrated.

図25(a)(b)および図26(a)(b)では、材料Mの吐出割合が異なり、図25(a)(b)は3滴に1回の割合で材料Mが吐出されている例を示し、図26(a)(b)は3滴に2回の割合で材料Mが吐出されている例を示している。同膜厚、同配線幅、一滴の吐出量、吐出間隔が同じであり、図21の(b)の様であれば、図25(a)(b)の方が抵抗値は高くなる。このように、材料Mと材料Nの吐出個数の割合で抵抗値を調整することができる。勿論、膜厚、線幅、吐出量、吐出間隔も変更して適宜調整することも可能である。   25 (a) (b) and 26 (a) (b), the discharge rate of the material M is different. In FIGS. 25 (a) and 25 (b), the material M is discharged at a rate of once per three drops. FIGS. 26 (a) and 26 (b) show examples in which the material M is discharged at a rate of twice for three drops. The same film thickness, the same wiring width, the ejection amount of one drop, and the ejection interval are the same, and as shown in FIG. 21B, the resistance value is higher in FIGS. 25A and 25B. In this way, the resistance value can be adjusted by the ratio of the number of discharged materials M and N. Of course, the film thickness, line width, discharge amount, and discharge interval can also be changed and adjusted as appropriate.

また、断面内部の状態が図21の(a)であれば、その抵抗値は必ずしも混合比に比例した中間値になるわけではない。金属の合金の場合では、異なる材料を混ぜたときは、往々にして両者の抵抗値より高くなる。また、金属が化合物を形成する混合比になった場合は、抵抗値は低くなることがある。これらは、異種材料が混じり合うことで、電気伝導に寄与する伝導電子の散乱確率が単純に混合された場合は高くなる為であり、化合物となる場合は、決まった結晶構造をとるので、確率が低くなるからである。本実施例の場合も、混合後に焼成で微粒子が融合することから、金属合金の場合と似た現象が起きていると考えられる。この様に抵抗値が平均値にならない場合は、予め抵抗特性を調査しておく必要がある。   Further, if the internal state of the cross section is (a) in FIG. 21, the resistance value is not necessarily an intermediate value proportional to the mixing ratio. In the case of a metal alloy, when different materials are mixed, the resistance value of both is often higher. In addition, when the mixing ratio of the metal to form a compound is used, the resistance value may be lowered. These are because the dissimilar materials are mixed together, and the scattering probability of conduction electrons that contribute to electrical conduction is simply increased, and when it becomes a compound, it takes a fixed crystal structure, so the probability This is because it becomes lower. Also in the case of this example, it is considered that a phenomenon similar to that in the case of the metal alloy occurs because the fine particles are fused by firing after mixing. Thus, when the resistance value does not reach the average value, it is necessary to investigate the resistance characteristic in advance.

一方、吐出された液滴が乾燥されてから重ねられている場合、つまり図21の(b)、(c)の様な境界であるときは、材料Mと材料Nは接している状態で、混じり合っていないので、抵抗値は、両者の平均値に近くなる。よってこの場合は、吐出量の比で材料Mと材料Nの中間抵抗値に調整できる。この様に塗布後の状態で、抵抗値を調整することも可能である。   On the other hand, when the discharged droplets are stacked after being dried, that is, when the boundaries are as shown in FIGS. 21B and 21C, the material M and the material N are in contact with each other, Since they are not mixed, the resistance value is close to the average value of both. Therefore, in this case, the intermediate resistance value between the material M and the material N can be adjusted by the ratio of the discharge amount. Thus, it is also possible to adjust the resistance value in a state after application.

ただし、図21(a)では、材料Mと材料Nとの境界が不明慮なので、抵抗としての配線長が明確にならず、抵抗値がばらつくことになる為、抵抗となる部分の端は明瞭な境界が出るように、図21(b)に示すように、乾燥させた方が望ましい。   However, in FIG. 21A, since the boundary between the material M and the material N is unclear, the wiring length as a resistor is not clear, and the resistance value varies, so the end of the portion that becomes the resistor is clear. As shown in FIG. 21 (b), it is preferable to dry the film so that a clear boundary appears.

図25(b)及び図26(b)は、夫々図25(a)、図26(a)の断面図を示しており、抵抗体長さを明確にする為、端部では、図21(b)に示すように、境界が明確になるように十分乾燥させてから、材料M、Nを間に吐出し、抵抗部分では、図21(a)に示すように、液体状態で混合させることによって、材料M、Nの境界を不明慮にした例でしめしている。   25 (b) and 26 (b) show cross-sectional views of FIG. 25 (a) and FIG. 26 (a), respectively, and in order to clarify the resistor length, at the end, FIG. As shown in FIG. 21 (a), after sufficiently drying so that the boundary is clear, the materials M and N are discharged between them and the resistance portion is mixed in a liquid state as shown in FIG. In this example, the boundary between the materials M and N is unclear.

(3)の配線幅、膜厚を変える場合を、図27(a)〜図27(c)を参照しながら以下に説明する。   The case of changing the wiring width and film thickness in (3) will be described below with reference to FIGS. 27 (a) to 27 (c).

図27(a)は、吐出間隔を狭めた場合を示しており、この場合は塗布材料の濃度、配線幅が変らなければ膜厚を増加させることになる。   FIG. 27A shows a case where the discharge interval is narrowed. In this case, the film thickness is increased if the concentration of the coating material and the wiring width do not change.

これに対して、図27(b)は、吐出間隔を広げた例であり、破線楕円で示したところが、液滴が着弾した位置である。この図では、親撥水(親撥液)処理で予め抵抗形成位置を親水(液)化した領域の2箇所に着弾した材料Nが、親水(液)パターンに沿って広がった場合を示しており、図27(a)の吐出間隔を詰めた場合と比較して膜厚が薄くなっている。このように吐出間隔を広げ、膜厚を薄くすることでより値の高い抵抗を作ることが可能である。   On the other hand, FIG. 27B is an example in which the discharge interval is widened, and the broken line ellipse indicates the position where the droplet has landed. This figure shows a case where the material N that has landed at two locations in the region where the resistance forming position is made hydrophilic (liquid) in advance by the hydrophilic / hydrophobic (hydrophobic) process spreads along the hydrophilic (liquid) pattern. Therefore, the film thickness is smaller than that in the case where the discharge interval in FIG. By increasing the discharge interval and reducing the film thickness in this way, it is possible to make a higher resistance.

このように、抵抗値の異なる材料を上記(1)〜(3)の手法を適宜組み合わせることによって、作ることが可能となる。   Thus, materials having different resistance values can be produced by appropriately combining the methods (1) to (3).

これは、ガラス上にモノリシックでICを形成するような場合に有効である。Siウエハを加工するICプロセスにおいては、イオン注入によって抵抗を適宜作ることが行われるが、この例の様に例えば液晶表示装置のパネルの様に大型基板から作製されるパネルでは、イオン注入の方法は、装置規模が大きくなり、装置そのものや装置価格の面から考え現実的ではない。そこで、このように基板上で抵抗が必要となる回路基板形成にはこのような方法は大変有効である。   This is effective when a monolithic IC is formed on glass. In an IC process for processing a Si wafer, a resistor is appropriately formed by ion implantation. For a panel manufactured from a large substrate such as a panel of a liquid crystal display device as in this example, an ion implantation method is used. However, the size of the device is large, and it is not realistic from the viewpoint of the device itself and the device price. Therefore, such a method is very effective for forming a circuit board that requires resistance on the substrate.

また、抵抗として用いられる材料には、本実施の形態で説明したように、銀に対するインジウムの割合を変えた材料を用いることも可能であるし、より抵抗の高い材料としては、銀中に比抵抗の高い材料例えば、コバルト、ニッケルなどの材料や高融点材料である、タンタル、モリブデン、タングステン、ニオブなどを混ぜた合金を用いても良いし、銀との合金でなく単体の材料として使用しても良い。   In addition, as described in the present embodiment, a material used as a resistor can be a material in which the ratio of indium to silver is changed. Materials with high resistance, for example, alloys such as cobalt and nickel, and high melting point materials such as tantalum, molybdenum, tungsten, and niobium may be used, or they may be used as a single material rather than an alloy with silver. May be.

また、図27(c)に示すように、親撥水(親撥液)処理を用いて配線形成位置を親水(液)化する際に、配線幅を狭くすることも可能である。この場合は、膜厚が同じならば、抵抗が高くなる。このように、配線幅に応じて抵抗のコントロールをすることが可能である。   Further, as shown in FIG. 27C, the wiring width can be narrowed when the wiring forming position is made hydrophilic (liquid) by using the hydrophilic / hydrophobic (hydrophobic) process. In this case, if the film thickness is the same, the resistance increases. In this way, it is possible to control the resistance according to the wiring width.

ここで用いた図25(a)、図26(a)、図27(a)では、説明をわかり易くする為にあえて抵抗体の部分を着弾直後の液滴形状を明確に書くことで説明しているが、本実施の形態はこれら図に限定されるものではない。親撥水(親撥液)処理後の領域に着弾した場合、着弾後の液滴形状は親水領域(親液領域)上で広がっていく為、図の様に明確に着弾直後の形状が残らないことも起こり得る。特に着弾後も液滴状態であれば、図25(b)、図26(b)に示すように、材料M、Nは混ざり合って一体となることもありうる。   In FIGS. 25 (a), 26 (a), and 27 (a) used here, the resistor portion is described by clearly writing the droplet shape immediately after landing for the sake of clarity. However, the present embodiment is not limited to these drawings. When landed on the area after lyophilic (liquid repellent) treatment, the droplet shape after landing spreads on the hydrophilic area (lyophilic area), so the shape immediately after landing remains clearly as shown in the figure. It can happen that nothing happens. In particular, if the liquid is in a droplet state after landing, as shown in FIGS. 25B and 26B, the materials M and N may be mixed and integrated.

なお、本実施の形態では、インクジェット方式のような流動性の液滴を吐出するパターン形成装置を用いた。しかしながら、本発明の銀合金材料は、このようなパターン形成装置を用いずとも同様に有益に用いることができる。この場合、対応する工程で、従来のスパッタ法あるいは蒸着法とフォトリソグラフィを用いた最も一般的な方法でTFTアレイ基板を作製する。ただし、流動性の配線材料ではなく、スパッタ用ターゲット、蒸着用蒸発源等を用いて、本発明の銀合金組成により形成された配線、電極等を得る。本発明の銀合金材料は、このような場合においても、耐熱性、付着力、耐プラズマ性といった優れたプロセス耐性を有し、かつ低電気抵抗である材料として有益に用いられる。   In this embodiment, a pattern forming apparatus that discharges fluid droplets such as an ink jet method is used. However, the silver alloy material of the present invention can be used beneficially without using such a pattern forming apparatus. In this case, the TFT array substrate is manufactured by the most general method using a conventional sputtering method or vapor deposition method and photolithography in a corresponding process. However, wiring, electrodes, and the like formed by the silver alloy composition of the present invention are obtained using a sputtering target, a vapor deposition evaporation source, and the like instead of a fluid wiring material. Even in such a case, the silver alloy material of the present invention is beneficially used as a material having excellent process resistance such as heat resistance, adhesion, and plasma resistance and having low electric resistance.

なお、本発明の銀合金材料は、2層以上の材料を重ね合わせてできた多層配線構造のなかの一層としても、有益に用いることができる。例えば300℃での熱焼成しても、銀単体のように表面平滑性が失われることはない、また、特にインジウムを含み、その含有量が例えば銀に対して10重量%など、比較的多い場合には充分な耐プラズマ性を有し、その下層の配線を保護する保護金属層として効果的に用いることができる。また、実施の形態1における半導体層27と直接接触させ、電気的接続を得るためのソース電極21、ドレイン電極配線22の全部、またはその一部として用いることができ、同様に優れた耐熱性、付着力を発揮し、TFTアレイ基板の作製プロセスに有益に用いられる。   Note that the silver alloy material of the present invention can be beneficially used as a single layer in a multilayer wiring structure formed by superposing two or more layers of materials. For example, even when heat-fired at 300 ° C., the surface smoothness is not lost as in the case of silver alone, and particularly contains indium, and its content is relatively large, for example, 10% by weight with respect to silver. In some cases, it has sufficient plasma resistance and can be effectively used as a protective metal layer for protecting the underlying wiring. Further, it can be used as all or part of the source electrode 21 and the drain electrode wiring 22 for direct contact with the semiconductor layer 27 in Embodiment 1 to obtain electrical connection. Adhesive force is exerted, and it is beneficially used in the manufacturing process of the TFT array substrate.

あるいは、本発明の銀合金材料は、反射型TFT液晶表示装置等に用いられるようなTFTアレイ基板上の光反射性電極に用いることもできる。この場合、本発明の銀合金材料の優れた耐熱性により、例えば300℃での熱焼成しても、銀単体のように表面平滑性が失われることはない。そのため、設計外の光散乱が起こらず、光反射性電極として充分な光反射率を維持できるなど、TFTアレイ基板としての特性を充分に発揮させることができる。   Alternatively, the silver alloy material of the present invention can also be used for a light reflective electrode on a TFT array substrate used in a reflective TFT liquid crystal display device or the like. In this case, due to the excellent heat resistance of the silver alloy material of the present invention, surface smoothness is not lost as in the case of single silver, even when heat-fired at 300 ° C., for example. Therefore, light scattering outside the design does not occur, and the characteristics as a TFT array substrate can be sufficiently exhibited, such as maintaining a sufficient light reflectance as a light reflective electrode.

さらに、本発明の銀合金材料、配線の構成、配線形成方法は、PDP(プラズマディスプレイパネル)を構成するガラス基板上のバス電極、データ電極としても用いられる。これらの電極はPDPを駆動するために前面ガラス基板、または背面ガラス基板に配置されるものであり、従来は銀、クロム/銅/クロム、アルミニウム/クロムの構成であった。銅やアルミニウムの基板への付着力向上、膨張係数の違いへの対策などから、このようにガラス基板との間にクロム層をはさむ構造としなければ使えなかった。一方、従来の銀は耐熱性に課題があり、高温焼成により結晶粒の成長がおき、使用しにくい材料であった。
これに対して、本発明の銀合金材料は、優れた耐熱性と、ガラス基板への付着力を有するので、従来の銀等のこれらの材料に代わって、バス電極、データ電極として有益に用いられる。
Furthermore, the silver alloy material, the wiring configuration, and the wiring forming method of the present invention are also used as a bus electrode and a data electrode on a glass substrate constituting a PDP (plasma display panel). These electrodes are disposed on the front glass substrate or the rear glass substrate to drive the PDP, and conventionally have a silver, chrome / copper / chrome, or aluminum / chrome configuration. In order to improve the adhesion of copper and aluminum to the substrate and to take measures against differences in the expansion coefficient, it was impossible to use it unless a structure in which a chromium layer was sandwiched between the glass substrate in this way. On the other hand, conventional silver has a problem in heat resistance, and is a material that is difficult to use due to growth of crystal grains caused by high-temperature firing.
On the other hand, the silver alloy material of the present invention has excellent heat resistance and adhesion to a glass substrate, so that it can be used beneficially as a bus electrode and a data electrode in place of these conventional materials such as silver. It is done.

本発明の銀合金材料と、配線の構成、配線形成方法は、EL(エレクトロルミネッセンス)を用いた表示装置についても用いることが出来る。液晶表示装置と比較してEL表示装置は電流量によって発光輝度の階調を制御する場合がある。この様な場合、画素を作っている発光素子に電流を供給する電流供給線には、低抵抗の材料が要求される。これは、配線抵抗によって電力が消費され、発光効率が悪くなったり、表示装置の発熱、表示面に斑が出たりすることになるからである。   The silver alloy material, the wiring configuration, and the wiring forming method of the present invention can also be used for a display device using EL (electroluminescence). In comparison with a liquid crystal display device, an EL display device may control the gradation of light emission luminance depending on the amount of current. In such a case, a low-resistance material is required for the current supply line that supplies current to the light-emitting elements forming the pixel. This is because power is consumed by the wiring resistance, resulting in poor light emission efficiency, heat generation of the display device, and spots on the display surface.

また、EL素子を駆動する回路基板はTFTアレイを用いた回路形成であることが多く、本実施例で示した工程と同様の工程を経て作製されることがある。従って本実施例で述べた内容を、ELを用いた表示装置に適用することが可能である。特に、電流供給線となる配線、外部回路から駆動ドライバーへの電流供給線に選択的に低抵抗となる配線材料つまり、銀に対するインジウムの含有量が3重量%の銀合金材料を使用し、信号線、端子電極には銀に対するインジウムの含有量が10重量%の材料を使用することが出来る。   In addition, a circuit substrate for driving an EL element is often formed using a TFT array, and may be manufactured through a process similar to that shown in this embodiment. Therefore, the contents described in this embodiment can be applied to a display device using an EL. In particular, the wiring used as the current supply line, the wiring material that is selectively low-resistance for the current supply line from the external circuit to the drive driver, that is, the silver alloy material whose indium content is 3% by weight with respect to silver is used. For the wire and terminal electrode, a material having an indium content of 10% by weight with respect to silver can be used.

更に本発明の銀合金材料、配線の構成、配線形成方法は、フレキシブル基板や、ガラスエポキシ基板の配線材料として用いることも出来る。これら基板における接続端子は、銀に対するインジウムの含有量を多くし、耐酸化に重点を置いた構成とし、内部の配線部分には、銀に対するインジウムの含有量を少なくして低抵抗の配線として使用することが出来る。   Furthermore, the silver alloy material, wiring configuration, and wiring forming method of the present invention can also be used as a wiring material for flexible substrates and glass epoxy substrates. The connection terminals on these boards are designed to increase the content of indium with respect to silver and place emphasis on oxidation resistance, and to reduce the content of indium to silver and use it as a low-resistance wiring in the internal wiring part. I can do it.

また、上記銀合金材料のうち、特に銀に対するインジウムの含有割合が0.5重量%以下である場合においては、電気抵抗率が2.7μΩcm以下であり、従来のアルミニウム配線ではなし得ない低電気抵抗配線の形成が可能であり有益である。ただし、インジウムの含有量が低いため、耐プラズマ性は充分でなく、一般的には他の金属膜を積層するなどが必要である。基板への付着力に関しても、インジウムの含有量が低いため充分ではないので、下地処理等が必要となる場合がある。従って、銀に対するインジウムの含有量が0.5重量%以下の銀合金材料であっても、下地処理を施せば回路基板の配線の本線として使用することができる。   Further, among the above silver alloy materials, in particular, when the content ratio of indium with respect to silver is 0.5% by weight or less, the electrical resistivity is 2.7 μΩcm or less, which is a low electric power that cannot be achieved by conventional aluminum wiring. Resistance wiring can be formed and is beneficial. However, since the indium content is low, the plasma resistance is not sufficient, and it is generally necessary to stack another metal film. The adhesion to the substrate is not sufficient because the content of indium is low, so that a base treatment or the like may be necessary. Therefore, even a silver alloy material having an indium content of 0.5% by weight or less with respect to silver can be used as a main wire of a circuit board by applying a base treatment.

以下に、銀に対するインジウムの含有量が0.5重量%以下の銀合金材料を配線材料とした場合の回路基板の製造方法について説明する。   Below, the manufacturing method of a circuit board in case the content of indium with respect to silver is 0.5 weight% or less as a wiring material is demonstrated.

図6で示したゲート配線形成工程102において、インクジェット方式に代表されるパターン形成装置が用いられ、TFTアレイ基板71上で構成の異なる配線材料の塗り分けが行われた。一方、前記実施の形態3においては、ソース・ドレイン配線形成工程106において、構成の異なる配線材料の塗り分けが行われた。   In the gate wiring forming step 102 shown in FIG. 6, a pattern forming apparatus represented by an ink jet method is used, and wiring materials having different configurations are separately applied on the TFT array substrate 71. On the other hand, in the third embodiment, in the source / drain wiring forming step 106, different wiring materials having different configurations were applied.

ここでは、ゲート配線形成工程102において、スパッタ法が用いられて配線等の形成が行われ、これらの配線等は本発明の銀合金材料と、チタンが積層されている。   Here, in the gate wiring forming step 102, wiring and the like are formed by using a sputtering method, and these wirings and the like are laminated with the silver alloy material of the present invention and titanium.

図34(a)(b)、図35(a)(b)は、本実施の形態において、ゲート配線形成工程102を完了した状態を示す図である。図34(a)、図35(a)は、それぞれ、ガラス基板12上の画素形成領域61、端子部形成領域62における平面図である。図35(b)、図36(b)は、それぞれ図34(a)、図35(a)におけるM−M線矢視断面図、N−N線矢視断面図である。   FIGS. 34A, 34B, and 35A, 35B are views showing a state in which the gate wiring forming step 102 is completed in the present embodiment. 34A and 35A are plan views of the pixel formation region 61 and the terminal portion formation region 62 on the glass substrate 12, respectively. 35 (b) and 36 (b) are a cross-sectional view taken along line MM and a cross-sectional view taken along line NN in FIGS. 34 (a) and 35 (a), respectively.

これらの図において、ゲート配線80、ゲート電極81、補助容量線82、および端子配線83は同一の積層構造をもち、2層からなる。ガラス基板12に近い側の各層80a、81a、82a、83aは本発明の銀合金からなり、銀に対するインジウムの含有量が0.2重量%である。それらの上層側の各層80b、81b、82b、及び83bはチタンからなる。膜厚は80a、81a、82a、83a、80b、81b、82b、及び83bの全てで0.2μmとした。   In these drawings, the gate wiring 80, the gate electrode 81, the auxiliary capacitance line 82, and the terminal wiring 83 have the same laminated structure and are composed of two layers. Each layer 80a, 81a, 82a, 83a on the side close to the glass substrate 12 is made of the silver alloy of the present invention, and the content of indium with respect to silver is 0.2% by weight. Each of the upper layers 80b, 81b, 82b, and 83b is made of titanium. The film thickness was 0.2 μm for all of 80a, 81a, 82a, 83a, 80b, 81b, 82b, and 83b.

ここでは、ガラス基板12に近い側の各層80a、81a、82a、及び83aは、銀とインジウムからなる合金で形成されるので耐熱性があり、後の工程で300℃程度の焼成が行われても、ゲート配線80等に悪影響がでない。従来の銀単体でこれらを形成した場合においては、耐熱性がないために著しい表面凹凸が発生し、上層とのリーク不良が発生していた。   Here, each of the layers 80a, 81a, 82a, and 83a on the side close to the glass substrate 12 is formed of an alloy made of silver and indium, and thus has heat resistance, and is fired at about 300 ° C. in a later step. However, the gate wiring 80 and the like are not adversely affected. In the case where these are formed with conventional silver alone, there is a lack of heat resistance, resulting in significant surface irregularities and a leak failure with the upper layer.

インジウムの含有量が0.5重量%以下の銀合金であれば、先に述べたように電気抵抗率が2.7μΩcm以下であり、アルミニウムでは実現不可能な低電気抵抗な配線の形成が可能である。本例では、電気抵抗率は2.3μΩcm程度と、非常に低い。従って、配線の低電気抵抗化が特に要望される場合、例えば液晶TV用などの液晶表示装置において、本発明の銀合金材料は有用な材料である。   If the silver alloy has an indium content of 0.5% by weight or less, the electrical resistivity is 2.7 μΩcm or less as described above, and it is possible to form a low electrical resistance wiring that cannot be realized with aluminum. It is. In this example, the electrical resistivity is as low as about 2.3 μΩcm. Therefore, when it is particularly desired to reduce the electrical resistance of the wiring, the silver alloy material of the present invention is a useful material in a liquid crystal display device such as for a liquid crystal TV.

本説明において、ゲート配線80等の形成方法について説明する。ここでは、ゲート配線形成工程102において、インクジェット方式に代表されるパターン形成装置を用いないので、ゲート配線前処理工程101に相当する工程は行わなかった。   In this description, a method for forming the gate wiring 80 and the like will be described. Here, in the gate wiring formation process 102, since a pattern forming apparatus represented by an ink jet method is not used, a process corresponding to the gate wiring pretreatment process 101 is not performed.

まずガラス基板12上に、スパッタ法により、銀に対してインジウムを0.2重量%含む銀合金膜を0.2μmの厚さで成膜した。このとき、スパッタ用ターゲットとしては銀にインジウムを固溶させた合金ターゲットを用いた。次にチタンをスパッタ法によって、真空中で連続成膜した。このようにして得た膜をフォトリソグラフィによって加工し、図34(a)(b)、図35(a)(b)で示されるようなゲート配線等を得た。このときのエッチングにはドライエッチング法を用いた。   First, a silver alloy film containing 0.2% by weight of indium with respect to silver was formed to a thickness of 0.2 μm on the glass substrate 12 by sputtering. At this time, an alloy target in which indium was dissolved in silver was used as a sputtering target. Next, titanium was continuously formed in vacuum by sputtering. The film thus obtained was processed by photolithography to obtain a gate wiring as shown in FIGS. 34 (a) (b) and 35 (a) (b). A dry etching method was used for the etching at this time.

端子配線83等には、後の工程を考えると耐プラズマ性が必要であるが、本説明においては、上層側のチタンによってそれを得ている。   The terminal wiring 83 and the like need to have plasma resistance in consideration of a later process, but in the present description, it is obtained by titanium on the upper layer side.

このように、本銀合金材料は多層配線構造のなかの一層として用いられてもよく、銀に対してインジウムを0.5重量%以下にすることで、従来のアルミニウムでは実現できなかった低電気抵抗な配線を実現している。   Thus, the present silver alloy material may be used as a single layer in a multilayer wiring structure, and by reducing the indium content to 0.5% by weight or less with respect to silver, the low electric power that cannot be realized with conventional aluminum Resistive wiring is realized.

なお、上記の形成方法では、ガラス基板12上に直接、本発明の銀合金膜を成膜したが、基板への付着力が充分に取れない場合には、両者の中間に金属等からなる中間層を設けても良いし、ガラス基板をプラズマ、薬品等で表面処理することで付着力を得ても良い。   In the above-described forming method, the silver alloy film of the present invention was formed directly on the glass substrate 12. However, when sufficient adhesion to the substrate cannot be obtained, an intermediate made of a metal or the like between the two is used. A layer may be provided, or the glass substrate may be surface-treated with plasma, chemicals, or the like to obtain adhesion.

本発明においては、上層側の各層80b、81b、82b、83bの材料は、チタンに限らず、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン、あるいはそれらに窒素、酸素を含有させた材料、あるいはITO(インジウム錫酸化物)等の金属酸化物であっても良い。ゲート配線80等の形成には、上述したように、流動性の配線材料を塗布して積層しても良いし、銀とインジウムからなる蒸発源を用いて、蒸着法によって成膜、加工して形成しても良い。   In the present invention, the material of each of the upper layers 80b, 81b, 82b, and 83b is not limited to titanium, but is chromium, molybdenum, tantalum, tungsten, a material containing nitrogen or oxygen therein, or ITO (indium tin). It may be a metal oxide such as (oxide). As described above, the gate wiring 80 and the like may be formed by applying a fluid wiring material and laminating it, or by forming and processing by an evaporation method using an evaporation source composed of silver and indium. It may be formed.

本説明では、ゲート配線形成工程102において、本発明の銀合金とチタンからなる膜によって配線が形成されたが、本発明の別の実施の形態として、ソース・ドレイン配線形成工程106において、同様に積層膜からなる配線を形成しても良い。この場合でも、銀とインジウムからなる合金は耐熱性があるので、後の工程で焼成が行われても悪影響がでない。   In this description, in the gate wiring formation step 102, the wiring is formed by the film made of the silver alloy and titanium of the present invention. However, as another embodiment of the present invention, in the source / drain wiring formation step 106, similarly. A wiring made of a laminated film may be formed. Even in this case, since the alloy made of silver and indium has heat resistance, there is no adverse effect even if firing is performed in a later step.

この場合においても、銀に対してインジウムを0.5重量%以下にすることで、従来のアルミニウムでは実現できなかった低電気抵抗な配線を実現することができる。   Even in this case, by setting the indium content to 0.5% by weight or less with respect to silver, it is possible to realize a low electrical resistance wiring that cannot be realized by conventional aluminum.

しかも、銀に対して、インジウムを含ませることにより、焼成した場合に、アルミニウムよりも反射率の高い膜を形成することができる。特に、配線が反射板や反射電極を兼ねる場合には、銀に対してインジウムを0.5重量%以下の銀合金材料で配線を形成すればよい。   Moreover, by containing indium with respect to silver, a film having a higher reflectance than aluminum can be formed when baked. In particular, when the wiring also serves as a reflector or a reflective electrode, the wiring may be formed of a silver alloy material containing 0.5% by weight or less of indium with respect to silver.

本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、薄膜の多層化を防止し、回路基板の製造工程数の増加及びコストの上昇を抑えることのできる回路基板、特にこの回路基板を用いる電子装置(表示装置、液晶表示装置)に適用できる。   The present invention can be applied to a circuit board capable of preventing the thin film from being multi-layered and suppressing an increase in the number of manufacturing steps and cost of the circuit board, particularly an electronic device (display device, liquid crystal display device) using the circuit board. it can.

本発明の一実施の形態にかかる回路基板の平面図である。It is a top view of the circuit board concerning one embodiment of the present invention. 図1の回路基板のA−A線矢視断面図である。It is AA arrow sectional drawing of the circuit board of FIG. 図1に示す回路基板の端子部近傍を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のL−L線矢視断面図である。The terminal part vicinity of the circuit board shown in FIG. 1 is shown, (a) is a top view, (b) is the LL arrow directional cross-sectional view of (a). 図1に示す回路基板の一例を示すTFTアレイ基板の平面図である。It is a top view of the TFT array substrate which shows an example of the circuit board shown in FIG. 本発明の回路基板を製造するための製造装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the manufacturing apparatus for manufacturing the circuit board of this invention. 本発明の回路基板の製造工程を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing process of the circuit board of this invention. (a)はゲート配線前処理工程完での画素部分を示す平面図、(b)はゲート配線形成工程完での画素部分を示す平面図、(c)は(b)のC−C線矢視断面図である。(A) is a plan view showing a pixel portion at the completion of the gate wiring pre-processing step, (b) is a plan view showing a pixel portion at the completion of the gate wiring formation step, and (c) is a CC line arrow in (b). FIG. (a)はゲート配線前処理工程完での端子部分を示す平面図、(b)はゲート配線形成工程完での端子部分を示す平面図、(c)は(b)のD−D線矢視断面図である。(A) is a plan view showing a terminal part at the completion of the gate wiring pretreatment process, (b) is a plan view showing a terminal part at the completion of the gate wiring formation process, and (c) is a DD line arrow in (b). FIG. (a)〜(d)は、ゲート配線前処理工程における親撥水(親撥液)領域の形成工程を示す図である。(A)-(d) is a figure which shows the formation process of the hydrophilic / water-repellent (lyophobic liquid) area | region in a gate wiring pre-process. ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程完での画素部分を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のE−E線矢視断面図である。It is a figure which shows the pixel part by the gate insulating film and semiconductor film formation process completion, (a) is a top view, (b) is the EE arrow directional cross-sectional view of (a). ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程完での端子部分を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のF−F線矢視断面図である。It is a figure which shows the terminal part in the gate insulating film and semiconductor film formation process completion, (a) is a top view, (b) is a FF arrow directional cross-sectional view of (a). ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程完での画素部分を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のG−G線矢視断面図である。It is a figure which shows the pixel part by the gate insulating film and semiconductor film processing process completion, (a) is a top view, (b) is a GG arrow directional cross-sectional view of (a). ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程完での端子部分を示す図であり、(a)は平面図、(b)は(a)のH−H線矢視断面図である。It is a figure which shows the terminal part in a gate insulating film and semiconductor film processing process completion, (a) is a top view, (b) is a HH arrow directional cross-sectional view of (a). (a)はソース・ドレイン配線前処理工程完での画素部分の平面図、(b)はソース・ドレイン配線形成工程完での画素部分の平面図、(c)は(b)のI−I線矢視断面図である。(A) is a plan view of the pixel portion after completion of the source / drain wiring pre-processing step, (b) is a plan view of the pixel portion after completion of the source / drain wiring formation step, and (c) is a line II of FIG. FIG. チャネル部加工工程完での画素部分を示し、図14(b)のI−I線の位置に相当する矢視断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view taken along an arrow corresponding to the position of the line I-I in FIG. チャネル部加工工程完での画素部分を示し、(a)は平面図、(b)は(a)のJ−J線矢視断面図である。The pixel part by the channel part process process completion is shown, (a) is a top view, (b) is the JJ arrow directional cross-sectional view of (a). チャネル部加工工程完での端子部分を示し、(a)は平面図、(b)は(a)K−K線矢視断面図である。The terminal part by the completion of a channel part process process is shown, (a) is a top view, (b) is (a) KK arrow sectional drawing. 保護膜加工工程完での画素部分、端子部分を示し、(a)は図16(a)のJ−J線における位置での矢視断面図、(b)は図17(a)のK−K線の位置に相当する矢視断面図である。The pixel part and the terminal part after the protective film processing step are shown, (a) is a cross-sectional view taken along the line JJ in FIG. 16 (a), and (b) is K-- in FIG. 17 (a). It is arrow sectional drawing equivalent to the position of K line. (a)〜(e)は、本発明の回路基板の配線部分と端子部分との形成工程を示す図である。(A)-(e) is a figure which shows the formation process of the wiring part and terminal part of the circuit board of this invention. (a)は配線部分を材料Mを用いて形成している状態を示す図、(b)は端子部分を材料Nを用いて形成している状態を示す図である。(A) is a figure which shows the state which forms the wiring part using the material M, (b) is a figure which shows the state which forms the terminal part using the material N. (a)〜(c)は、材料MとNとが接触する境界部分の状態を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the state of the boundary part which the materials M and N contact. 本発明の回路基板におけるゲート配線の概略図である。It is the schematic of the gate wiring in the circuit board of this invention. (a)は従来の配線パターンを示す図、(b)は本発明の配線パターンを示す図である。(A) is a figure which shows the conventional wiring pattern, (b) is a figure which shows the wiring pattern of this invention. (a)(b)は本発明の回路基板における配線形成の他の例を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the other example of wiring formation in the circuit board of this invention. (a)(b)は本発明の回路基板における配線形成のさらに他の例を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the further another example of wiring formation in the circuit board of this invention. (a)(b)は本発明の回路基板における配線形成のさらに他の例を示す図である。(A) (b) is a figure which shows the further another example of wiring formation in the circuit board of this invention. (a)〜(c)は本発明の回路基板における配線形成のさらに他の例を示す図である。(A)-(c) is a figure which shows the further another example of wiring formation in the circuit board of this invention. 表1に示す比較例1の銀膜の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the silver film of the comparative example 1 shown in Table 1. 表1に示す比較例3のアルミニウム膜の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the aluminum film of the comparative example 3 shown in Table 1. 表1に示す実施例7の銀合金膜(インジウム0.05重量%)の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the silver alloy film (indium 0.05 weight%) of Example 7 shown in Table 1. 表1に示す実施例8の銀合金膜(インジウム0.2重量%)の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the silver alloy film (indium 0.2 weight%) of Example 8 shown in Table 1. 表1に示す実施例3の銀合金膜(インジウム0.5重量%)の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the silver alloy film (indium 0.5 weight%) of Example 3 shown in Table 1. 表1に示す実施例4の銀合金膜(インジウム1.6重量%)の可視光反射率のグラフである。It is a graph of the visible light reflectance of the silver alloy film (indium 1.6 weight%) of Example 4 shown in Table 1. (a)はゲート配線形成工程完での画素部分を示す平面図、(b)は(a)のO−O線矢視断面図である。(A) is a top view which shows the pixel part by the completion of a gate wiring formation process, (b) is the OO arrow directional cross-sectional view of (a). (a)はゲート配線形成工程完での端子部分を示す平面図、(b)は(a)のP−P線矢視断面図である。(A) is a top view which shows the terminal part by the completion of a gate wiring formation process, (b) is PP sectional view taken on the line of (a).

符号の説明Explanation of symbols

1 ガラス基板(絶縁性基板)
3 透明ガラス基板(絶縁性基板)
11 TFTアレイ基板(回路基板)
12 ガラス基板(絶縁性基板)
13 ゲート配線(配線)
14 ソース配線(配線)
16 補助容量配線(配線)
17 ゲート電極
18 ゲート絶縁層
19 アモルファスシリコン層(半導体層)
21 ソース電極
22 ドレイン電極配線
27 半導体層
28 端子部(端子部分)
29 端子電極
30 端子配線(配線部分)
31 基板(絶縁性基板)
33 インクジェットヘッド
33a 第1ヘッド
33b 第2ヘッド
39 端子電極
41 ゲート配線形成領域
42 ゲート電極形成領域
43 補助容量配線形成領域
44 端子配線形成領域
45 ゲート絶縁膜
46 アモルファスシリコン膜
49 開口部
51 チャネル部
52 配線ガイド
55 窒化シリコン膜
56 開口部
61 画素形成領域
62 端子部形成領域
101 ゲート配線前処理工程
102 ゲート配線形成工程
103 ゲート絶縁膜・半導体膜成膜工程
104 ゲート絶縁膜・半導体膜加工工程
105 ソース・ドレイン配線前処理工程
106 ソース・ドレイン配線形成工程
107 チャネル部加工工程
108 保護膜・層間絶縁層成膜工程
109 保護膜加工工程
110 画素電極形成工程
M 材料
N 材料
P 境界部分
1 Glass substrate (insulating substrate)
3 Transparent glass substrate (insulating substrate)
11 TFT array substrate (circuit board)
12 Glass substrate (insulating substrate)
13 Gate wiring (wiring)
14 Source wiring (wiring)
16 Auxiliary capacity wiring (wiring)
17 Gate electrode 18 Gate insulating layer 19 Amorphous silicon layer (semiconductor layer)
21 Source electrode 22 Drain electrode wiring 27 Semiconductor layer 28 Terminal part (terminal part)
29 Terminal electrode 30 Terminal wiring (wiring part)
31 Substrate (insulating substrate)
33 Inkjet head 33a First head 33b Second head 39 Terminal electrode 41 Gate wiring formation region 42 Gate electrode formation region 43 Auxiliary capacitance wiring formation region 44 Terminal wiring formation region 45 Gate insulating film 46 Amorphous silicon film 49 Opening 51 Channel portion 52 Wiring guide 55 Silicon nitride film 56 Opening 61 Pixel formation area 62 Terminal area formation 101 Gate wiring pretreatment process 102 Gate wiring formation process 103 Gate insulating film / semiconductor film forming process 104 Gate insulating film / semiconductor film processing process 105 Source Drain wiring pre-processing process 106 Source / drain wiring forming process 107 Channel portion processing process 108 Protective film / interlayer insulating film forming process 109 Protective film processing process 110 Pixel electrode forming process M material N material P boundary portion

Claims (15)

基板上に形成された配線を有する回路基板において、
同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の特性がそれぞれ異なっていることを特徴とする回路基板。
In a circuit board having wiring formed on a substrate,
A circuit board characterized in that characteristics of at least two portions on the same wiring are different from each other.
基板上に形成された配線を有する回路基板において、
同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の組成比率がそれぞれ異なっていることを特徴とする回路基板。
In a circuit board having wiring formed on a substrate,
A circuit board, wherein the composition ratios of at least two portions on the same wiring are different from each other.
基板上に形成された配線を有する回路基板において、
同一配線上の、少なくとも2箇所の部位の構成材料がそれぞれ異なっていることを特徴とする回路基板。
In a circuit board having wiring formed on a substrate,
A circuit board characterized in that constituent materials of at least two portions on the same wiring are different from each other.
同一配線が単層で形成されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の回路基板。   4. The circuit board according to claim 1, wherein the same wiring is formed as a single layer. 同一配線が多層で形成されていることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の回路基板。   4. The circuit board according to claim 1, wherein the same wiring is formed in multiple layers. 上記配線は、銀、アルミニウム、銅の何れかを主たる材料とした金属で形成されていることを特徴とする請求項1ないし5の何れかに記載の回路基板。   6. The circuit board according to claim 1, wherein the wiring is made of a metal whose main material is silver, aluminum, or copper. 上記配線は、上記金属に、少なくともアルミニウム、インジウム、錫、ビスマス、ガリウム、鉛、銅、金、銀、コバルト、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、バナジウム、チタン、ジルコニウム、ニオブ、タンタル、タングステン、ハフニウム、オスミニウム、イリジウムから選ばれる1種類以上の金属を含んだ合金で形成されていることを特徴とする請求項6に記載の回路基板。   The wiring includes at least aluminum, indium, tin, bismuth, gallium, lead, copper, gold, silver, cobalt, nickel, palladium, platinum, rhodium, vanadium, titanium, zirconium, niobium, tantalum, tungsten, hafnium. The circuit board according to claim 6, wherein the circuit board is made of an alloy containing one or more kinds of metals selected from osmium, osmium, and iridium. 上記配線は、銀を主たる材料としてインジウムを含んだ銀インジウム合金で形成されていることを特徴とする請求項7に記載の回路基板。   8. The circuit board according to claim 7, wherein the wiring is formed of a silver indium alloy containing indium with silver as a main material. 銀に対するインジウムの含有量が0.5重量%以上28重量%以下であることを特徴とする請求項8に記載の回路基板。   The circuit board according to claim 8, wherein the content of indium with respect to silver is 0.5 wt% or more and 28 wt% or less. 上記配線は、導体材料を含む流動性材料から形成されていることを特徴とする請求項1ないし9の何れか1項に記載の回路基板。   The circuit board according to claim 1, wherein the wiring is formed of a fluid material including a conductor material. 上記特性の異なる部位に用いられる導体材料を含む流動性材料それぞれには、同系統の溶媒、有機物を含むことを特徴とする請求項10記載の回路基板。   The circuit board according to claim 10, wherein each of the flowable materials including the conductive material used for the portions having different characteristics includes a solvent and an organic substance of the same system. 請求項10に記載の回路基板の製造方法であって、
上記配線をインクジェット方式によって形成することを特徴とする回路基板の製造方法。
It is a manufacturing method of the circuit board according to claim 10,
A method of manufacturing a circuit board, wherein the wiring is formed by an inkjet method.
請求項1ないし11の何れか1項に記載の回路基板を備えたことを特徴とする電子装置。   An electronic device comprising the circuit board according to claim 1. 請求項1ないし11の何れか1項に記載の回路基板を、表示用の回路基板として用いたことを特徴とする表示装置。   12. A display device using the circuit board according to claim 1 as a circuit board for display. 請求項1ないし11の何れか1項に記載の回路基板は、液晶表示用の回路基板として用いたことを特徴とする液晶表示装置。   12. A liquid crystal display device, wherein the circuit board according to claim 1 is used as a circuit board for liquid crystal display.
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