JPH1010554A - 配線基板、該配線基板の製造方法、該配線基板を備えた液晶素子及び該液晶素子の製造方法 - Google Patents
配線基板、該配線基板の製造方法、該配線基板を備えた液晶素子及び該液晶素子の製造方法Info
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- JPH1010554A JPH1010554A JP8164873A JP16487396A JPH1010554A JP H1010554 A JPH1010554 A JP H1010554A JP 8164873 A JP8164873 A JP 8164873A JP 16487396 A JP16487396 A JP 16487396A JP H1010554 A JPH1010554 A JP H1010554A
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Abstract
極の製造時において、エッチングむらを抑制し、基板と
密着性がよく、精度のよい金属電極を形成する。 【解決手段】 表面に金属電極を構成する密着層である
ニッケル−モリブデン合金層と、その上に主導電層であ
る銅層を成膜したガラス基板2を駆動モータ22が連結
された基板ホルダー21上に固定し、上方に配置したノ
ズル30からエッチング液である塩化第2鉄水溶液23
をガラス基板2の全面に散布すると共に、駆動モータ2
2の起動により散布された塩化第2鉄水溶液23がガラ
ス基板2上から速やかに脱離するような回転数でガラス
基板2を回転させながらエッチングすることにより、ガ
ラス基板2の端部と中央部でのエッチングむらが生じる
ことなく、ガラス基板2と密着性がよく、精度のよい金
属電極が形成される。
Description
成した配線基板、該配線基板の製造方法、該配線基板を
備えた液晶素子及び該液晶素子の製造方法に関する。
per Twisted Nematic )型等の液晶素子では、従来よ
り、ガラス基板上に形成される透明電極にはITO(In
dium TinOxide)などが一般に用いられている。
率が大きいため、最近のように表示面積の大型化、高精
細化に伴い、印加される電圧波形の遅延が問題になって
きた。特に、強誘電性液晶を用いた液晶素子では基板ギ
ャップ(液晶層の厚さ)がより狭いため(例えば、1.
0〜2.0μm程度)、電圧波形の遅延が顕著であっ
た。また、抵抗低減のために透明電極の膜厚を厚く形成
することも考えられるが、膜厚を厚くするとガラス基板
への密着性が悪くなって成膜にも長時間を要し、且つコ
ストも高くなる等の問題点があった。
めに、アルミニウム等からなる低抵抗の金属電極をガラ
ス基板上に形成し、その上にITO等の透明電極を電気
的に接するようにして形成した配線基板を備えた液晶素
子が提案されている。また、近年、液晶素子の高開口率
化や高速応答性等の要求によりさらに低抵抗の金属電極
の材料が望まれている。
い銅を金属電極として用いた場合には、高開口率化や高
速応答性等は向上するが、ガラス基板と金属電極を構成
する銅層との密着力や、銅の耐食性が問題になってく
る。この解決策として、従来、図9に示す配線基板のよ
うに、例えばガラス基板100上に密着層101として
クロム層を形成して、その上に主導電層102として銅
層を形成し、その後、還元雰囲気中で焼成しクロム−銅
の合金層103を形成して、ガラス基板100との密着
力を強化していた。尚、密着層101と主導電層102
は、クロム層と銅層をそれぞれスパッタリング法でガラ
ス基板100上に形成した後、所定の配線パターンにエ
ッチング処理することによって形成される。
ト基板などでは、銅のエッチングは塩化鉄溶液や塩化銅
溶液、又は硝酸・リン酸を主とした混酸液をエッチング
液として用い、このエッチング液の槽にエッチングパタ
ーンを形成した基板を浸すか、エッチング液をシャワー
状に基板に吹き付けることで所望のパターンに銅層をエ
ッチングしている。
板では、ガラス基板100と金属電極の主導電層(銅
層)102との密着力を高めるために形成した密着層
(クロム層)101の多層膜のウェットエッチングで
は、このクロム層と銅層を一回の工程でエッチングでき
ない。つまり、このクロム層と銅層の両方にエッチング
効果のある上述したエッチング液を用いると、エッチン
グ液を介してクロム層と銅層の間で電池の効果が発生す
る。この結果、密着層を形成するクロム、モリブデン、
チタンなどの金属よりイオン化傾向の小さい銅が選択的
にエッチングされることにより、異常なアンダーカット
を生じる。このアンダーカットは、通常のプリント基板
に用いるmmオーダーの配線寸法では加工誤差の許容範
囲であるが、液晶素子の配線基板に用いる10μm程度
の配線寸法では大きな問題となる。即ち、銅のアンダー
カットが大き過ぎて配線パターンに剥離が生じてしま
う。
ッチング液と、銅のみに反応するエッチング液を用い
て、電気化学反応が生じない条件で各金属層毎にエッチ
ング液を変えて繰り返しエッチングを行う必要があり、
密着層にクロムを用いた場合、クロムと銅をそれぞれ選
択的に反応するエッチング液で多段階に分けてエッチン
グすることは可能であるが、環境保護を考慮すると、ク
ロムをエッチングした廃液の処理という問題が新たに発
生する。
いた場合、これらの金属と反応するエッチング液はほと
んど銅に対しても反応性を持っており、この場合もアン
ダーカットの問題が生じる。この際、フェリシアン化カ
リウム溶液を用いるとモリブデンのみのエッチングが可
能であるが、これはモリブデンをエッチングすると同時
に銅表面に安定な酸化膜を成長させる。この酸化膜は、
銅だけを選択的にエッチングする塩化銅に対して不動態
であり、銅のエッチングができなくなってしまう。ま
た、硝酸等を含む酸の中ではこの酸化膜をエッチングで
きるが、この場合も、イオン化傾向に起因するアンダー
カットの問題が発生する。
プロセスによるエッチングでは、上述したイオン化傾向
の差に起因する問題等は回避できるが、エッチング速度
が小さ過ぎて実用には適さない。
薄膜のパターンニング方法としては、密着用のクロムや
モリブデン層等をガラス基板表面にスパッタリング法で
形成し、配線パターンにエッチングした後、この密着層
の上にのみ銅層をメッキ法などにより形成することが提
案されている。そして、銅層を形成後、この銅表面に保
護層をメッキ法等で形成すれば、銅電極を実用化する上
での問題点は解消できるが、メッキ法では、液晶素子の
配線基板に用いられるμmオーダーの精度での膜形成は
難しい。また、密着用のスパッタ層はガラス基板との密
着力は大きいが、銅のメッキ層との密着性が悪く、密着
層と銅層の間にさらに別の密着力向上用の層を形成する
必要が生じる。
極を形成する場合には、基板上に密着層−銅層を順に形
成し、その後、配線パターン形状にエッチングする工程
が不可欠である。そして、銅を用いた電極を実用化に供
するためには、一回のエッチング工程で密着層と銅の両
方を同時にエッチングしなければならない。
の金属と主導電層の銅を一回のエッチング工程で、容易
に精度よく配線パターンできるようにした配線基板、該
配線基板の製造方法、該配線基板を備えた液晶素子及び
該液晶素子の製造方法を提供することを目的とする。
みなされたものであって、基板上に電極を形成してなる
配線基板において、前記電極を、前記基板上に形成され
たニッケル合金層又はニッケル単体層からなる密着層
と、該密着層上に形成された銅層からなる主導電層とで
構成したことを特徴としている。
ル単体層からなる密着層と、該密着層上に銅層からなる
主導電層とで構成される電極を形成してなる配線基板の
製造方法において、前記電極は、前記基板上に前記密着
層であるニッケル合金層又はニッケル単体層と、その上
に前記主導電層である銅層を成膜した後、前記基板の上
方からエッチング液を前記基板全面に散布すると共に、
散布された前記エッチング液が前記基板上から速やかに
脱離するような回転数で前記基板を回転させながらエッ
チングを行って形成されることを特徴としている。
群を形成した一対の配線基板間に液晶を挟持してなる液
晶素子において、前記電極は、基板上に形成されたニッ
ケル合金層又はニッケル単体層からなる密着層と、該密
着層上に形成された銅層からなる主導電層とで構成され
ていることを特徴としている。
群を形成した一対の配線基板間に液晶が挟持され、前記
電極が、基板上に形成されたニッケル合金層又はニッケ
ル単体層からなる密着層と、該密着層上に形成された銅
層からなる主導電層とで構成されている液晶素子の製造
方法において、前記電極は、前記基板上に前記密着層で
あるニッケル合金層又はニッケル単体層と、その上に前
記主導電層である銅層を成膜した後、前記基板の上方か
らエッチング液を前記基板全面に散布すると共に、散布
された前記エッチング液が前記基板上から速やかに脱離
するような回転数で前記基板を回転させながらエッチン
グを行って形成されることを特徴としている。
電層の銅層とガラス基板との密着力を増加させるため
に、銅層とガラス基板の間に密着層としてニッケル単体
又はニッケル主成分中にモリブデン、アルミニウム、シ
リコン、スズのいずれかを添加したニッケル合金を用い
る。ニッケル合金を用いるのは、ニッケルは磁性体であ
るために成膜時にDCマグネトロンスパッタ法を有効に
利用できないためである。このため、ニッケル中に一定
以上のモリブデン、アルミニウム、シリコン、スズのい
ずれかを添加し合金化することで、このニッケル合金は
非磁性体に近い磁性となり、マグネトロン放電が可能と
なる。この結果、成膜速度を著しく向上させることがで
きる。
るエッチング液として、塩化鉄溶液を用いる。ニッケル
(又はニッケル合金)は、高濃度(30%程度)の塩化
鉄溶液中では実用上差し支えないエッチング速度が得ら
れるが、エッチングむらが生じやすい。一方、低濃度
(10%以下)の塩化鉄溶液中ではエッチング速度は小
さく、実用上適さなかったが、本願発明者らは、銅とニ
ッケル(又はニッケル合金)を多層膜化した場合、低濃
度(10%以下)の塩化鉄溶液中でも実用に適したエッ
チング速度が得られることを実験結果により見出した。
更に、銅についても同様にエッチング速度の増加が確認
された。以下に示す表1は、この実験結果における低濃
度(9%)の塩化第2鉄溶液による銅、ニッケル単体、
ニッケル合金(ニッケル+モリブデン,ニッケル+アル
ミニウム,ニッケル+シリコン,ニッケル+スズ)、及
び3層膜(ニッケル合金(モリブデン8%)+銅+ニッ
ケル合金(モリブデン8%))のエッチング速度(Å/
sec)である。
較できない要素が存在するため、膜全体のエッチングに
要する時間で膜全体の厚さを割りエッチング速度とし
た。このように、銅多層膜のエッチングは以上の層構成
とエッチング液との組み合わせで行うことができる。
板端部から基板中央部に向かいエッチングが進行するこ
とが知られているが、本願発明者らは、銅多層膜をエッ
チングしたところ、被エッチング基板中央部と端部では
エッチング量に極端な差が発生することを実験結果によ
り見出した。この実験に用いた20mm角基板の端部で
は、オーバーエッチングのためニッケルと銅が共に消滅
しているのに中央部では未だほとんどエッチングが進ん
でいない、といった極端なエッチングむらが生じた。
ングむらを改善するために、被エッチング基板を高速回
転(200〜1000rpm)させ、回転している被エ
ッチング基板表面全体に塩化鉄溶液からなるエッチング
液をシャワー状に均一に吹き付けるようにした。そし
て、被エッチング基板上に吹き付けられたエッチング液
を、基板の高速回転による遠心力で速やかに被エッチン
グ基板上から脱離させる。これにより、エッチング液は
微粒子として被エッチング基板表面に到達して、エッチ
ング反応を生じるが、エッチング液は直に遠心力で基板
から脱離してエッチングが停止することになる。そし
て、基板表面全体に均一にエッチング液が散布される
と、基板表面各部で独立したエッチングが進行すること
になり、基板端部と中央部のエッチング量の差がなくな
る。
とエッチングにより、従来不可能とされてきた300×
340mmという大型の基板においてもμmオーダーの
ニッケル(又はニッケル主成分中にモリブデン、アルミ
ニウム、シリコン、スズのいずれかを添加したニッケル
合金)と銅の多層構造からなる金属電極の形成が可能に
なった。
施の形態について説明する。
1の実施の形態に係る配線基板の一例を示す概略断面図
である。図1に示す本発明の配線基板1において、2は
ガラス基板、3は所定の配線パターンに形成された金属
電極、4は金属電極3を埋め込んだUV(紫外線)硬化
樹脂である。
基板2側から密着層5と、主導電層6である銅層と、保
護層7が積層されて構成されており、密着層5と保護層
7はニッケル−モリブデン合金(モリブデン10%)で
それぞれ形成されている。金属電極3の密着層5の厚み
は例えば30nm、主導電層6の厚みは例えば1μm、
保護層7の厚みは例えば15nmである。
層7を、ニッケル−モリブデン合金(モリブデン10
%)で形成したことによって、ガラス基板2と密着性の
悪い銅層からなる主導電層6を密着層5を介してガラス
基板2に良好に密着させることができる。また、密着層
5と保護層7を、ニッケル−モリブデン合金(モリブデ
ン10%)で形成したことによって、その飽和磁束は1
000G以下となり、製造時のスパッタリング工程にお
いて、DCマグネトロンスパッタ法を有効に利用するこ
とができる。
図3乃至図6を参照して説明する。先ず、300×34
0mm、厚さ1.1mmのガラス基板2の表面にDCマ
グネットスパッタリング法により、金属電極を構成する
密着層であるニッケル−モリブデン合金層(モリブデン
10%)8を30nmの厚みで成膜した後、その上に主
導電層である銅層9を1μmの厚みで成膜し、更にその
上に保護層であるニッケル−モリブデン合金層(モリブ
デン10%)10を15nmの厚みで成膜する(図3
(a)参照)。この時の各層の成膜条件は以下の通りで
あり、スパッタリング装置として、(株)シンクロ社
製;商品名:BSC−700を使用した。 密着層であるニッケル−モリブデン合金層(モリブデン
10%)8の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……60sec 主導電層である銅層9の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……28w/cm2 成膜時間 ……750sec 保護層であるニッケル−モリブデン合金(モリブデン1
0%)10の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……30sec 次に、ニッケル−モリブデン合金層(モリブデン10
%)8,10、銅層9を成膜したガラス基板2上にフォ
トレジスト(例えば、東京応化工業(株)社製;商品
名:OFPR−800)11をスピンコート法により2
μmの厚みで塗布し、配線パターンが描かれているのフ
ォトマスク12を通して露光した後、このフォトレジス
ト11を現像、ポストベークしてエッチングパターン1
3を形成する(図3(b),(c)参照)。
ル−モリブデン合金層8,10、銅層9のエッチング処
理を、図4に示すエッチング装置20で行った。
ホルダー21上に固定し、基板ホルダー21に連結され
た駆動モータ22を起動して、基板ホルダー21と一体
にこのガラス基板2を200〜1000rpm程度の高
速回転、好ましくは400〜500rpmの回転数で回
転させる。尚、この時の基板回転数は500rpm以上
でもよいが、エッチング装置20の耐久性等を考慮した
場合、400〜500rpmが好ましい。
液23を溜めた圧力容器24内に、圧力調整バルブ25
で圧力を調整した窒素ガス26を配管27を通して供給
し、この窒素ガス26の圧力により、圧力容器24内の
塩化第2鉄水溶液23を、配管28に設けた三方弁29
を通して基板ホルダー21の上方に配置したノズル30
から回転しているガラス基板2上に散布する。ノズル3
0には不図示の揺動装置が取り付けられており、この揺
動装置によりノズル30を基板回転中心を通る軸(直径
方向)に沿って直線往復運動(矢印方向)させて、ノズ
ル30から散布される塩化第2鉄水溶液23をシャワー
状に拡がるようにしてガラス基板2上の全面に均一に吹
き付ける。この時、ニッケル−モリブデン合金層(モリ
ブデン10%)8,10、銅層9の3層膜のエッチング
は、上述した表1に示したように実用に適したエッチン
グ速度で行われる。
ら、三方弁29の切り替えにより塩化第2鉄水溶液23
の供給を停止して、配管31を通してリンス液(純水)
32をノズル30からガラス基板2上に吹き付けてエッ
チングを停止し、ガラス基板2をリンス液(純水)32
で十分に洗浄した後、リンス液(純水)32の供給を停
止し、しばらくガラス基板2の回転を維持してリンス液
(純水)32の水切りを行い、エッチング処理を終え
る。この時のエッチングの各条件は以下の通りである。
基板2上に密着層(ニッケル−モリブデン合金、層(モ
リブデン10%))5と、主導電層(銅層)6と、保護
層(ニッケル−モリブデン合金層(モリブデン10
%))7からなる多層膜構造の金属電極3を形成した
(図5参照)。この金属電極3は、例えば幅20μmで
ピッチ320μmのストライプ状に形成されている。
脂4をディスペンサー34で所定量滴下し(図6(a)
参照)、UV硬化樹脂4が滴下された平滑板33に対し
て、上述したガラス基板2の配線パターンされた金属電
極3側を接触させてUV硬化樹脂4を挟む(図6(b)
参照)。
硬化樹脂4を挟んだ一対物をプレス機の上・下プレス板
34a,34b内に入れて、プレス圧力Pにより平滑板
33とガラス基板2とを密着させる(図6(c)参
照)。この時、UV硬化樹脂4を金属電極3の表面上か
ら排除するか、又は極薄く樹脂が残る程度になるよう
に、平滑板33とガラス基板2とを強く、しかも基板全
面に均一に密着させるようにする。
めに、平滑板33とガラス基板2の一対物を上・下プレ
ス板34a,34b内から取り出し、ガラス基板2側か
らUV光35を照射してUV硬化樹脂4を硬化させる
(図6(d)参照)。次に、離型治具(図示省略)によ
り平滑板33からガラス基板2を剥離することにより
(図6(e)参照)、図1に示した金属電極3をUV硬
化樹脂4内に埋め込んだ配線基板1を得た。
造時のエッチング工程において、金属電極3を構成する
ニッケル−モリブデン合金層(モリブデン10%)8,
10、銅層9を形成したガラス基板2を高速回転(20
0〜1000rpm程度)させて、上方から吹き付ける
エッチング液である塩化第2鉄水溶液23を、ガラス基
板2上から遠心力で速やかに脱離させることにより、基
板端部と中央部でのエッチングむらが生じることなく、
基板全面が均一にエッチングされることにより、ガラス
基板2と密着性がよく、精度のよい配線パターンを有す
る金属電極3を形成することができるので、μmオーダ
ーの精度が要求される液晶素子の配線基板として用いる
ことができる。
ガラス基板2を50〜200rpmの低速回転で同様に
エッチングを行ったところ、ガラス基板2上に吹き付け
られた塩化第2鉄水溶液23がガラス基板2表面から速
やかに脱離させることができず、エッチングむらが生じ
て精度のよい金属電極を形成することができなかった。
また、上述した配線基板1は、金属電極3をUV硬化
樹脂4内に埋め込んだ構成であったが、金属電極3をU
V硬化樹脂等の樹脂内に埋め込まない構成も可能であ
る。
図1に示した配線基板1の金属電極3の密着層5と主導
電層6を保護する保護層7に、第1の実施の形態と同様
に飽和磁束が1000G以下となるようにニッケルとア
ルミニウムの合金を用いた構成であり、他の構成は第1
の実施の形態と同様である。
様にガラス基板の表面にDCマグネットスパッタリング
法により、密着層であるニッケル−アルミニウム合金層
(アルミニウム20%)を30nmの厚みで成膜した
後、その上に主導電層である銅層を1μmの厚みで成膜
し、更にその上に保護層であるニッケル−アルミニウム
合金層(アルミニウム20%)を15nmの厚みで成膜
する。この時の各層の成膜条件は以下の通りである。ス
パッタリング装置は第1の実施の形態と同じものを用い
た。
層(アルミニウム20%)の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……50sec 主導電層である銅層の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……28w/cm2 成膜時間 ……750sec 保護層であるニッケル−アルミニウム合金層(アルミニ
ウム20%)の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……25sec 次に、このニッケル−アルミニウム合金層、銅層のエッ
チング処理を第1の実施の形態と同様、図4に示すエッ
チング装置20で行った。この時のエッチングの各条件
は以下の通りである。
極をUV硬化樹脂内に埋め込んだ配線基板を作製した。
板端部と中央部でのエッチングむらが生じることなく、
基板全面が均一にエッチングされることにより、ガラス
基板と密着性がよく、精度のよい配線パターンを有する
金属電極を形成することができる。
図1に示した配線基板1の金属電極3の密着層5と主導
電層6を保護する保護層7に、第1の実施の形態と同様
に飽和磁束が1000G以下となるようにニッケルとシ
リコンの合金を用いた構成であり、他の構成は第1の実
施の形態と同様である。
様にガラス基板の表面にDCマグネットスパッタリング
法により、密着層であるニッケル−シリコン合金層(シ
リコン15%)を30nmの厚みで成膜した後、その上
に主導電層である銅層を1μmの厚みで成膜し、更にそ
の上に保護層であるニッケル−シリコン合金層(シリコ
ン15%)を15nmの厚みで成膜する。この時の各層
の成膜条件は以下の通りである。スパッタリング装置は
第1の実施の形態と同じものを用いた。
(シリコン15%)の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……60sec 主導電層である銅層の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……28w/cm2 成膜時間 ……750sec 保護層であるニッケル−シリコン合金(シリコン15
%)の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……30sec 次に、このニッケル−シリコン合金層、銅層のエッチン
グ処理を第1の実施の形態と同様、図4に示すエッチン
グ装置20で行った。この時のエッチングの各条件は以
下の通りである。
極をUV硬化樹脂内に埋め込んだ配線基板を作製した。
板端部と中央部でのエッチングむらが生じることなく、
基板全面が均一にエッチングされることにより、ガラス
基板と密着性がよく、精度のよい配線パターンを有する
金属電極を形成することができる。
図1に示した配線基板1の金属電極3の密着層5と主導
電層6を保護する保護層7に、第1の実施の形態と同様
に飽和磁束が1000G以下となるようにニッケルとス
ズの合金を用いた構成であり、他の構成は第1の実施の
形態と同様である。
様にガラス基板の表面にDCマグネットスパッタリング
法により、密着層であるニッケル−スズ合金層(スズ2
0%)を30nmの厚みで成膜した後、その上に主導電
層である銅層を1μmの厚みで成膜し、更にその上に保
護層であるニッケル−スズ合金層(スズ20%)を15
nmの厚みで成膜する。この時の各層の成膜条件は以下
の通りである。スパッタリング装置は第1の実施の形態
と同じものを用いた。
20%)の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……50sec 主導電層である銅層の成膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……28w/cm2 成膜時間 ……750sec 保護層であるニッケル−スズ合金層(スズ20%)の成
膜条件 成膜圧力 ……5E−3torr 基板温度 ……200℃ Arガス流量 ……100sccm ターゲットパワー ……13w/cm2 成膜時間 ……25sec 次に、このニッケル−スズ合金層、銅層のエッチング処
理を第1の実施の形態と同様、図4に示すエッチング装
置20で行った。この時のエッチングの各条件は以下の
通りである。
金属電極をUV硬化樹脂内に埋め込んだ配線基板を作製
した。
板端部と中央部でのエッチングむらが生じることなく、
基板全面が均一にエッチングされることにより、ガラス
基板と密着性がよく、精度のよい配線パターンを有する
金属電極を形成することができる。
極3の密着層5と保護層7をニッケル合金(ニッケル−
モリブデン合金、ニッケル−アルミニウム合金、ニッケ
ル−シリコン合金、ニッケル−スズ合金)で形成した
が、ニッケル単体で形成することもできる。この場合
は、製造時のニッケル層と銅層を成膜するスパッタ工程
で、DCマグネットスパッタ法以外でスパッタリングを
行う必要がある。
に係る液晶素子の一例を示す概略断面図である。
bの間に対向して配置された一対の配線基板1a,1b
を備えており、配線基板1a,1bは球状のスペーサビ
ーズ42により所定の基板ギャップ(例えば、1.5μ
m)で保持され、この基板ギャップ間にカイラルスメク
チック液晶43が挟持されている。
基板1と同様の構成を有しており、ガラス基板2a,2
b上には金属電極3a,3bがそれぞれ配線パターンさ
れ、平坦層であるUV硬化樹脂4内に平坦化されて埋め
込まれている。金属電極3a,3bは、図1に示した配
線基板1と同様、密着層5a,5b、主導電層6a,6
b、保護層7a,7bの3層構造からなり、密着層5
a,5bと保護層7a,7bはニッケル−モリブデン合
金(モリブデン10%)、主導電層6a,6bは銅でそ
れぞれ形成されている。
厚みは例えば30nm、主導電層6a,6bの厚みは例
えば1μm、保護層7a,7bの厚みは例えば15nm
である。また、保護層7a,7bとUV硬化樹脂4の表
面上には、金属電極3a,3bと電気的に接するように
してITO(Indium Tin Oxide)からなる透明電極44
a,44bが形成され、更にその上に配向膜45a,4
5bが形成されており、透明電極44a,44bは金属
電極3a,3bに合わせてストライプ状にそれぞれ形成
され、互いに90°の角度で交差したマトリクス電極が
構成されている。
は、金属電極3a,3bの密着層5a,5bと保護層7
a,7bを、ニッケル−モリブデン合金(モリブデン1
0%)で形成したことによって、ガラス基板2と密着性
の悪い銅層からなる主導電層6a,6bを密着層5a,
5bを介してガラス基板2に良好に密着させることがで
きる。
抗の金属配線3a,3bを併設した構成により、電圧波
形の遅延を抑制してカイラルスメクチック液晶43を安
定して駆動することができるので、表示品位の向上を図
ることができる。
7bはその厚みが薄いので、その電気抵抗値はほとんど
無視することができ、更に、金属電極3a,3bと透明
電極44a,44b間の平坦性も良好に保持することが
できる。
を、図8(a)〜(e)を参照して説明する。
b、主導電層6a,6b、保護層7a,7bからなる金
属電極3a,3bをUV硬化樹脂4a,4b内に埋め込
むまでの工程は、図3乃至図6に示した配線基板1の製
造方法と同様であり、ここでは省略する。
7aとUV硬化樹脂4a上に透明電極を構成するITO
(Indium Tin Oxide)層50を、スパッタリング法によ
り700Å程度の厚みで形成する(図8(a)参照)。
50上にフォトレジスト51をスピンコート法により2
μmの厚みで塗布し、配線パターンが描かれているのフ
ォトマスク52を通して露光した後、フォトレジスト5
1を現像、ポストベークしてエッチングパターン53を
形成する(図8(b),(c)参照)。
たガラス基板2aをエッチング液であるヨウ化水素酸に
浸して、エッチングパターン53で覆われていない部分
のITO層50をエッチングし、その後エッチングパタ
ーン53を剥離して透明電極44aを配線パターンニン
グする(図8(d)参照)。
グ法により900Å程度の厚みでTa2 O5 等により絶
縁層(図示省略)を形成した後、この絶縁層上にポリア
ミド酸(例えば、日立化成(株)社製;商品名:LQ1
800)をNMP/nBC=1/1液で1.5wt%に
希釈した溶液をスピンコートで2000rpm、20s
ecの条件で塗布し、その後270℃で約1時間加熱焼
成処理を施して、厚さ200Å程度の配向膜45aを形
成した(図8(e)参照)。そして、この配向膜45a
に対してラビンブ処理を施した。尚、ガラス基板2b側
の透明電極44b、配向膜45bも同様にして形成され
る。
の表面に球状のスペーサビーズ42を配置して、他方の
ガラス基板2b(又は2a)の表面周縁にエポキシ樹脂
等のシール材(図示省略)をフレキソ印刷法により塗布
し、配向膜45a,45bのラビング方向が平行、且つ
同方向になるようにしてガラス基板2a,2bを所定の
基板ギャップ(例えば、1.5μm)で貼り合わせ、ガ
ラス基板2a,2b間にカイラルスメクチック液晶43
を注入することにより、図7に示した液晶素子40を得
た。
層(銅層)6a,6b上に保護層(ニッケル−モリブデ
ン合金層)7a,7bを形成することにより、金属電極
3a,3b上に透明電極44a,44bを形成するエッ
チング工程で、金属電極3a,3bの主導電層(銅層)
6a,6bが透明電極44a,44bを形成するエッチ
ング液に浸されて腐食することが防止されることによ
り、安定した金属電極3a,3bを有する液晶素子40
を製造することができる。
極3a,3bの密着層5a,5bと保護層7a,7bを
ニッケル−モリブデン合金(モリブデン10%)で形成
したが、これ以外に、ニッケル−アルミニウム合金、ニ
ッケル−シリコン合金、ニッケル−スズ合金、又はニッ
ケル単体で形成することもできる。
基板は、基板上に形成する電極を、ニッケル合金層又は
ニッケル単体層からなる密着層と銅層からなる主導電層
の多層構造にしたことにより、基板と密着性が悪い銅層
からなる主導電層を、密着層を介して基板に良好に密着
させることができる。
よれば、基板に形成する電極は、基板上に密着層である
ニッケル合金層又はニッケル単体層と、その上に主導電
層である銅層を成膜した後、基板の上方からエッチング
液を基板全面に散布すると共に、散布されたエッチング
液が基板上から速やかに脱離するような回転数で基板を
回転させながらエッチングを行って形成されることによ
り、基板端部と中央部でのエッチングむらが生じること
なく、基板全面が均一にエッチングされることによっ
て、基板と密着性がよく、精度のよい電極を形成するこ
とができる。
素子は、基板上に形成する電極を、ニッケル合金層又は
ニッケル単体層からなる密着層と銅層からなる主導電層
の多層構造にしたことにより、基板と密着性が悪い銅層
からなる主導電層を、密着層を介して基板に良好に密着
させることができるので、電圧波形の遅延や鈍りを防止
することができる。
よれば、基板に形成する電極は、基板上に密着層である
ニッケル合金層又はニッケル単体層と、その上に主導電
層である銅層を成膜した後、基板の上方からエッチング
液を基板全面に散布すると共に、散布されたエッチング
液が基板上から速やかに脱離するような回転数で基板を
回転させらがらエッチングを行って形成されることによ
り、基板端部と中央部でのエッチングむらが生じること
なく、基板全面が均一にエッチングされることによっ
て、基板と密着性がよく、精度のよい電極を形成するこ
とができるので、電圧波形の遅延や鈍りのない液晶素子
を提供することができる。
面図。
めの図で、(a)はニッケル−モリブデン合金層、銅
層、ニッケル−モリブデン合金層の成膜工程を示す図、
(b)はフォトレジストへの露光工程を示す図、(c)
は金属電極のエッチングパターンの形成工程を示す図。
図。
めの図で、(a)は平滑板にUV硬化樹脂を滴下した状
態を示す図、(b)は金属電極を形成した配線基板とU
V硬化樹脂が滴下された平滑板を接触させた状態を示す
図、(c)はガラス基板の金属電極間にUV硬化樹脂を
プレス圧で埋め込んでいる状態を示す図、(d)はUV
光でUV硬化樹脂を硬化している状態を示す図、(e)
は平滑板をUV硬化樹脂内に埋め込んだ金属電極上から
剥した状態を示す図。
概略断面図。
(a)は金属電極とUV硬化樹脂上にITO層を成膜す
る工程を示す図、(b)はフォトレジストへの露光工程
を示す図、(c)は透明電極のエッチングパターンの形
成工程を示す図、(d)はエッチングされた透明電極を
示す図、(e)は配向膜の形成工程を示す図。
Claims (38)
- 【請求項1】 基板上に電極を形成してなる配線基板に
おいて、 前記電極を、前記基板上に形成されたニッケル合金層又
はニッケル単体層からなる密着層と、該密着層上に形成
された銅層からなる主導電層とで構成した、 ことを特徴とする配線基板。 - 【請求項2】 前記主導電層上にニッケル合金層又はニ
ッケル単体層からなる保護層を形成した、 請求項1記載の配線基板。 - 【請求項3】 前記ニッケル合金は、ニッケル主成分中
にモリブデン、又はアルミニウム、又はシリコン、又は
スズが添加されている、 請求項1又は2記載の配線基板。 - 【請求項4】 前記ニッケル合金は略非磁性体となって
いる、 請求項1、2又は3のいずれか1項記載の配線基板。 - 【請求項5】 前記電極は、高分子材料により前記電極
の上面が露出するようにして埋め込まれている、 請求項1記載の配線基板。 - 【請求項6】 前記高分子材料は、紫外線の照射により
硬化されるUV硬化樹脂である、 請求項5項記載の配線基板。 - 【請求項7】 前記基板はガラス基板である、 請求項1記載の配線基板。
- 【請求項8】 基板上にニッケル合金層又はニッケル単
体層からなる密着層と、該密着層上に銅層からなる主導
電層とで構成される電極を形成してなる配線基板の製造
方法において、 前記電極は、前記基板上に前記密着層であるニッケル合
金層又はニッケル単体層と、その上に前記主導電層であ
る銅層を成膜した後、前記基板の上方からエッチング液
を前記基板全面に散布すると共に、散布された前記エッ
チング液が前記基板上から速やかに脱離するような回転
数で前記基板を回転させながらエッチングを行って形成
される、 ことを特徴とする配線基板の製造方法。 - 【請求項9】 前記銅層上に保護層であるニッケル合金
層又はニッケル単体層を成膜する、 請求項7項記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項10】 前記ニッケル合金層又はニッケル単体
層と前記銅層はスパッタリング法によって成膜される、 請求項8又は9記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項11】 前記ニッケル合金は、ニッケル主成分
中にモリブデン、又はアルミニウム、又はシリコン、又
はスズが添加されている、 請求項8、9又は10のいずれか1項記載の配線基板の
製造方法。 - 【請求項12】 前記ニッケル合金は略非磁性体となっ
ている、 請求項8、9、10又は11のいずれか1項記載の配線
基板の製造方法。 - 【請求項13】 前記エッチング液は塩化鉄水溶液であ
る、 請求項8項記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項14】 前記基板の回転数は200〜1000
rpmである、 請求項8項記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項15】 前記電極を、高分子材料により前記電
極の上面が露出するようにして埋め込む、 請求項8項記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項16】 前記高分子材料は、紫外線の照射によ
り硬化されるUV硬化樹脂である、 請求項15項記載の配線基板の製造方法。 - 【請求項17】 前記基板はガラス基板である、 請求項8記載の配線基板の製造方法。
- 【請求項18】 互いに対向するように配置され電極群
を形成した一対の配線基板間に液晶を挟持してなる液晶
素子において、 前記電極は、基板上に形成されたニッケル合金層又はニ
ッケル単体層からなる密着層と、該密着層上に形成され
た銅層からなる主導電層とで構成されている、ことを特
徴とする液晶素子。 - 【請求項19】 前記主導電層上にニッケル合金層又は
ニッケル単体層からなる保護層を形成した、 請求項18記載の液晶素子。 - 【請求項20】 前記ニッケル合金は、ニッケル主成分
中にモリブデン、又はアルミニウム、又はシリコン、又
はスズが添加されている、 請求項18又は19記載の液晶素子。 - 【請求項21】 前記ニッケル合金は略非磁性体となっ
ている、 請求項18、19、又は20のいずれか1項記載の液晶
素子。 - 【請求項22】 前記電極は、高分子材料により前記電
極の上面が露出するようにして埋め込まれている、 請求項18記載の液晶素子。 - 【請求項23】 前記高分子材料は、紫外線の照射によ
り硬化されるUV硬化樹脂である、 請求項23項記載の液晶素子。 - 【請求項24】 前記電極上に電気的に接するようにし
て透明電極が形成され、更にその上に配向膜が形成され
ている、 請求項18記載の液晶素子。 - 【請求項25】 前記液晶はカイラルスメクチック液晶
である、 請求項18記載の液晶素子。 - 【請求項26】 前記基板はガラス基板である、 請求項18記載の液晶素子。
- 【請求項27】 互いに対向するように配置され電極群
を形成した一対の配線基板間に液晶が挟持され、前記電
極が、基板上に形成されたニッケル合金層又はニッケル
単体層からなる密着層と、該密着層上に形成された銅層
からなる主導電層とで構成されている液晶素子の製造方
法において、 前記電極は、前記基板上に前記密着層であるニッケル合
金層又はニッケル単体層と、その上に前記主導電層であ
る銅層を成膜した後、前記基板の上方からエッチング液
を前記基板全面に散布すると共に、散布された前記エッ
チング液が前記基板上から速やかに脱離するような回転
数で前記基板を回転させながらエッチングを行って形成
される、 ことを特徴とする液晶素子の製造方法。 - 【請求項28】 前記銅層上に保護層であるニッケル合
金層又はニッケル単体層を成膜する、 請求項27項記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項29】 前記ニッケル合金層又はニッケル単体
層と前記銅層はスパッタリング法によって成膜される、 請求項27又は28記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項30】 前記ニッケル合金は、ニッケル主成分
中にモリブデン、又はアルミニウム、又はシリコン、又
はスズが添加されている、 請求項27、28又は29のいずれか1項記載の液晶素
子の製造方法。 - 【請求項31】 前記ニッケル合金は略非磁性体となっ
ている、 請求項27、28、29又は30のいずれか1項記載の
液晶素子の製造方法。 - 【請求項32】 前記エッチング液は塩化鉄水溶液であ
る、 請求項27項記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項33】 前記基板の回転数は200〜1000
rpmである、請求項27項記載の液晶素子の製造方
法。 - 【請求項34】 前記電極を、高分子材料により前記電
極の上面が露出するようにして埋め込む、 請求項27項記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項35】 前記高分子材料は、紫外線の照射によ
り硬化されるUV硬化樹脂である、 請求項34項記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項36】 前記電極上に電気的に接するようにし
て透明電極を形成し、更にその上に配向膜を形成する、 請求項27記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項37】 前記液晶はカイラルスメクチック液晶
である、 請求項27記載の液晶素子の製造方法。 - 【請求項38】 前記基板はガラス基板である、 請求項27記載の液晶素子の製造方法。
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KR1019970027100A KR100267044B1 (ko) | 1996-06-25 | 1997-06-25 | 전극플레이트,액정소자및그제조공정 |
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---|---|---|---|---|
JP2003021538A (ja) * | 2001-07-06 | 2003-01-24 | Mitsutoyo Corp | 変位検出スケールの製造方法 |
JP2006310814A (ja) * | 2005-03-29 | 2006-11-09 | Hitachi Metals Ltd | 薄膜配線層 |
JP2009276306A (ja) * | 2008-05-19 | 2009-11-26 | Mitsutoyo Corp | エンコーダスケールおよびその製造方法 |
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1996
- 1996-06-25 JP JP16487396A patent/JP3566459B2/ja not_active Expired - Fee Related
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