JP5559210B2 - 回路基板の製造方法 - Google Patents
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Description
図13は、従来の回路基板の製造方法において半導体層を形成した基板を示す断面模式図である。図12に示した基板から更に、基板上に絶縁膜115が形成されるとともに、TFT部及び端子部において酸化物半導体層117が形成されている。
図14は、従来の回路基板の製造方法においてアルミニウムを含む層をウェットエッチングした後の基板を示す断面模式図である。図13の基板から更に、アルミニウムを含む層119が形成され、当該アルミニウムを含む層119に対してマスクプロセスによりウェットエッチングを行っている。アルミニウムを含む層119をウェットエッチングにより除去した箇所においては、酸化物半導体層117の一部が消失し、その膜厚が薄くなり消失する。
図16は、従来の回路基板の製造方法において絵素電極を形成した基板を示す断面模式図である。図15から更に、絵素電極131が形成されている。
上述したように、従来の回路基板においては、アルミニウムを含む層119をウェットエッチングする際に酸化物半導体層117の少なくとも一部、またはすべてが消失するため、信頼性を充分に高めるための工夫の余地があった。
本発明の回路基板における好ましい形態について以下に詳しく説明する。
回路基板は、実施形態においてTFTが設けられる基板であることから、TFT側基板ともいう。上記回路基板に対向する基板は、実施形態においてカラーフィルタ(CF)が配置される基板であることから、CF側基板ともいう。
図1は、実施形態1の回路基板を示す平面模式図である。回路基板100は、薄膜トランジスタ(TFT)41が設けられたTFT側基板であり、絵素電極エリア(表示領域)と絵素電極エリアの外側の領域(非表示領域)とを備える。
非表示領域には、接続部51及び端子部61が配置されている。接続部51を介して、ソースドライバを、例えばチップオングラス(COG)方式で回路基板100上に実装することができる。また、端子部61を介して、フレキシブルプリント基板(FPC)を回路基板100上に実装することができる。例えば、FPCから端子部61及び接続部51を介してソースドライバを駆動するための信号を入力することができる。
なお、回路基板100の表示領域には、ガラス基板(図1には示さず)上に、ゲート配線13とソース配線19sとが略直交するように設けられ、更に、ゲート配線13とソース配線19sとで囲まれる領域ごとに絵素電極31及びTFT41が設けられている。また、絵素電極31と重なるように、ゲート配線13と略平行に蓄積容量(Cs)配線25が通っている。
図2は、実施形態1の回路基板のTFT部を示す断面模式図である。
実施形態1の回路基板は、TFT部において、ゲート配線13及びIGZO(インジウムガリウム亜鉛複合酸化物)等の酸化物半導体層17を有し、更に、アルミニウム以外の金属からなる層、及び、アルミニウムを含む層を積層して形成されたソース配線19s及びドレイン配線19dを有する。ソース配線19s及びドレイン配線19dは、酸化物半導体層17と接する部分を有し、ソース配線19sの酸化物半導体層17と接する部分とドレイン配線19dの酸化物半導体層17と接する部分とが間隔をあけて対向している。本実施形態では、上記構成とすることにより、チャネルエッチングプロセスにおいて、まずアルミニウムを含む層をエッチングし、次いで、アルミニウム以外の金属からなる層をエッチングすることになる。エッチングの後半ではウェットエッチングの代わりにドライエッチングを行うことができ、酸化物半導体の消失をドライエッチングによる最小限のものとすることができるため、TFTの半導体層が酸化物半導体からなり、かつ低抵抗のアルミニウム配線を用いる回路基板において、信頼性を充分に高めることができる。
図3は、実施形態1の回路基板の製造方法においてゲート配線を形成した基板を示す断面模式図である。図面の左側から、それぞれ回路基板のTFT部、蓄積容量(Cs)部、接続部51、端子部61を示す。図4〜図9、図12〜図16においても同様である。TFT部、接続部及び端子部において、それぞれゲート配線13が形成されている。
本実施形態において示した導電体層(ソース配線及びドレイン配線)は、二層であってもよく、三層以上であってもよいが、二層又は三層であることが好ましい。例えば、Al(アルミニウム)/Ti(チタン)、Mo(モリブデン)/Al(アルミニウム)/Ti(チタン)、Al合金/Mo(モリブデン)/Ti、Al合金/Ti、Al合金/Ta(タンタル)、又は、Al合金/W(タングステン)の多層構造とすることが好適である。アルミニウムを含む層は、その膜厚を50nm〜400nmとすることができる。また、アルミニウム以外の金属からなる層は、その膜厚を10nm〜100nmとすることができる。上述したように、上層のアルミニウムをウェットエッチングプロセスで処理して、最後にTi、Ta、W等をドライプロセスで処理する。
これにより、低抵抗であるアルミニウム(合金)層を含む配線を5枚マスクプロセスで好適に作製することができる。すなわち、回路基板のTFT部において、配線をアルミニウム以外の金属からなる層、及び、アルミニウムを含む層が積層されたものとし、該配線は、該半導体層と接する部分を有し、該ソース配線と半導体層の接する部分と該ドレイン配線と半導体層の接する部分とが間隔をあけて対向するものとすることにより、回路基板の製造時に酸化物半導体がエッチング液により消失することを防いで信頼性を向上させることができる。
図10は、実施形態1の回路基板を備える液晶パネルの構造を示す分解斜視模式図である。
図10に示されるように、液晶パネル200のCF側の基板72と回路基板100とは液晶73を挟持する。また、液晶パネル200は、回路基板100の背面に、バックライト75を備える。バックライト75の光は、偏光板74、回路基板100、液晶73、CF側の基板72、及び、偏光板71をこの順に通過し、液晶の配向制御により光の透過・非透過を制御する。
図11は、図10に示した液晶パネルを備える液晶表示装置の構造を示す分解斜視模式図である。
図11に示されるように、液晶パネル200は、固定パネル400上に固定され、前部キャビネット300及び後部キャビネット500により封じられる。そして、後部キャビネット500と上部スタンド700とが金具600を介して固定される。また上部スタンド700と下部スタンド800とが嵌め合わせされる。
13、113:ゲート配線
15、21、115、121:絶縁膜
17、117:酸化物半導体層
19s:ソース配線
19d:ドレイン配線
19a:アルミニウム以外の金属からなる層
19b、119:アルミニウムを含む層
20:レジスト
23、123:有機絶縁膜
25:Cs(蓄積容量)配線
31、131:絵素電極
41:TFT
51:接続部
61:端子部
71、74:偏光板
72:CF側の基板
73:液晶
75:バックライト
100:回路基板
200:液晶パネル
300:前部キャビネット
400:固定パネル
500:後部キャビネット
600:金具
700:上部スタンド
800:下部スタンド
900:液晶表示装置
Claims (7)
- 酸化物半導体層、ソース配線及びドレイン配線を有する回路基板の製造方法であって、
該製造方法は、
酸化物半導体層を形成する酸化物半導体形成工程、
アルミニウム以外の金属からなる層、及び、アルミニウムを含む層を積層することにより導電体層を形成する導電体層形成工程、及び、
アルミニウムを含む層をウェットエッチングにより処理し、次いで、アルミニウム以外の金属からなる層をドライエッチングにより処理する処理工程を含み、
該処理工程は、該導電体層をソース配線とドレイン配線に分離して、該ソース配線と半導体層の接する部分と該ドレイン配線と半導体層の接する部分とが間隔をあけて対向するようにするものであり、
該アルミニウム以外の金属からなる層は、該アルミニウムを含む層のウェットエッチングで用いられるエッチャントに対して耐性がある材料からなり、
該アルミニウムを含む層は、その膜厚が50nm〜400nmであり、該アルミニウム以外の金属からなる層は、その膜厚が10nm〜100nmである
ことを特徴とする回路基板の製造方法。 - 前記ドライエッチングは、前記酸化物半導体層が消失しないように行われることを特徴とする請求項1記載の回路基板の製造方法。
- 前記酸化物半導体層は、インジウム・ガリウム・亜鉛複合酸化物から形成されることを特徴とする請求項1又は2記載の回路基板の製造方法。
- 更に、マスクプロセスにより前記導電体層上にレジスト層を形成するレジスト形成工程を含み、
前記ウェットエッチング及びドライエッチングは、いずれも該レジスト層が形成されていない領域で行われる
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の回路基板の製造方法。 - 前記アルミニウムを含む層は、アルミニウム、アルミニウム合金、モリブデン/アルミニウム、又は、モリブデン/アルミニウム合金から形成されることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
- 前記アルミニウムを含む層は、アルミニウム合金から形成され、該アルミニウム合金の主成分は、アルミニウム−ニッケル、アルミニウム−ネオジム、アルミニウム−コバルト又はアルミニウム−ケイ素であることを特徴とする請求項5記載の回路基板の製造方法。
- 前記アルミニウム以外の金属からなる層は、チタン、タンタル又はタングステンから形成されることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の回路基板の製造方法。
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