WO2018221327A1 - Tft基板およびtft基板を備えた走査アンテナ - Google Patents

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美崎 克紀
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シャープ株式会社
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    • H01Q3/30Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H01Q3/36Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means with variable phase-shifters
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1334Constructional arrangements; Manufacturing methods based on polymer dispersed liquid crystals, e.g. microencapsulated liquid crystals

Definitions

  • the present invention relates to a scanning antenna, and more particularly, to a scanning antenna whose antenna unit (also referred to as “element antenna”) has a liquid crystal capacity (also referred to as “liquid crystal array antenna”), and to such a scanning antenna.
  • the present invention relates to a TFT substrate used.
  • Antennas for mobile communications and satellite broadcasting require a function to change the beam direction (referred to as “beam scanning” or “beam steering”).
  • beam scanning As an antenna having such a function (hereinafter referred to as a “scanned antenna”), a phased array antenna having an antenna unit is known.
  • the conventional phased array antenna is expensive and has become an obstacle to popularization in consumer products. In particular, as the number of antenna units increases, the cost increases significantly.
  • Non-Patent Documents 1 to 5 scanning antennas using a large dielectric anisotropy (birefringence index) of liquid crystal materials (including nematic liquid crystals and polymer dispersed liquid crystals) have been proposed (Patent Documents 1 to 5 and Non-Patent Document 1). Since the dielectric constant of the liquid crystal material has frequency dispersion, in this specification, the dielectric constant in the microwave frequency band (also referred to as “dielectric constant for microwave”) is particularly referred to as “dielectric constant M ( ⁇ M )”. Will be written.
  • Patent Document 3 and Non-Patent Document 1 describe that a low-cost scanning antenna can be obtained by utilizing the technology of a liquid crystal display device (hereinafter referred to as “LCD”).
  • LCD liquid crystal display device
  • Patent document 6 by the present applicant discloses a scanning antenna that can be mass-produced by using a conventional LCD manufacturing technique, a TFT substrate used for such a scanning antenna, and a method for manufacturing and driving such a scanning antenna. Is disclosed. For reference, the entire disclosure of Patent Document 6 is incorporated herein by reference.
  • An object of the present invention is to provide a scanning antenna having a novel structure capable of reducing and eliminating this new factor, and a TFT substrate used for such a scanning antenna.
  • a TFT substrate includes a dielectric substrate and a plurality of antenna unit regions arranged on the dielectric substrate, and each of the plurality of antenna unit regions includes a TFT and the TFT.
  • a patch electrode electrically connected to the drain electrode; and a patch drain connection portion electrically connecting the drain electrode and the patch electrode, wherein the patch drain connection portion includes a conductive layer including the patch electrode.
  • the conductive layer closer to the dielectric substrate than the conductive layer including the gate electrode of the TFT or the conductive layer including the source electrode of the TFT is included in the conductive layer closer to the dielectric substrate. Including conductive parts.
  • the patch drain connection portion is included in a conductive layer including the patch electrode, and further includes a further conductive portion formed physically separated from the patch electrode.
  • a TFT substrate includes a dielectric substrate and a plurality of antenna unit regions arranged on the dielectric substrate, and each of the plurality of antenna unit regions includes the TFT, A patch electrode electrically connected to a drain electrode of the TFT; and a patch drain connection portion that electrically connects the drain electrode and the patch electrode.
  • the patch drain connection portion includes the patch electrode.
  • a conductive portion included in a conductive layer closer to the dielectric substrate than a conductive layer and a conductive layer including the patch electrode are further formed so as to be physically separated from the patch electrode. A conductive portion.
  • the conductive portion is included in a conductive layer closer to the dielectric substrate, either a conductive layer including a gate electrode of the TFT or a conductive layer including a source electrode of the TFT.
  • the conductive portion is included in a conductive layer far from the dielectric substrate, either a conductive layer including a gate electrode of the TFT or a conductive layer including a source electrode of the TFT.
  • the patch electrode is included in a conductive layer different from any of a conductive layer including a gate electrode of the TFT and a conductive layer including a source electrode of the TFT.
  • the TFT substrate is supported by the dielectric substrate and includes a gate metal layer including the gate electrode, a source metal layer supported by the dielectric substrate and including the source electrode, and the dielectric substrate.
  • a semiconductor layer supported on the gate metal layer a gate insulating layer formed between the gate metal layer and the semiconductor layer, a first insulating layer formed on the gate metal layer and the source metal layer, And a patch metal layer formed on the first insulating layer and including the patch electrode.
  • the TFT substrate is supported by the dielectric substrate and includes a gate metal layer including the gate electrode, a source metal layer supported by the dielectric substrate and including the source electrode, and the dielectric substrate.
  • a semiconductor layer supported on the gate metal layer a gate insulating layer formed between the gate metal layer and the semiconductor layer, a first insulating layer formed on the gate metal layer and the source metal layer, A patch metal layer formed between the gate insulating layer and the first insulating layer and including the patch electrode;
  • the patch electrode is included in a conductive layer far from the dielectric substrate, either a conductive layer including a gate electrode of the TFT or a conductive layer including a source electrode of the TFT.
  • a scanning antenna includes a TFT substrate according to any one of the above, a slot substrate disposed so as to face the TFT substrate, and a liquid crystal layer provided between the TFT substrate and the slot substrate. And a reflective conductive plate disposed on the surface of the slot substrate opposite to the liquid crystal layer so as to oppose the dielectric layer, the slot substrate comprising another dielectric substrate and the other dielectric substrate.
  • a slot electrode formed on a surface of the dielectric substrate on the liquid crystal layer side, the slot electrode having a plurality of slots, each of the plurality of slots being the plurality of antenna unit regions of the TFT substrate. Are arranged corresponding to the patch electrodes in each of the above.
  • the conductive layer including the patch electrode when viewed from the normal direction of the dielectric substrate and the other dielectric substrate, includes a conductive portion other than the patch electrode inside the plurality of slots. I don't have it.
  • the plurality of antenna unit regions include a conductive portion extending in a major axis direction of a corresponding slot when viewed from a normal direction of the dielectric substrate and the other dielectric substrate.
  • An antenna unit region having a drain connection is included.
  • the plurality of antenna unit regions include the conductive portion extending in the minor axis direction of the corresponding slot when viewed from the normal direction of the dielectric substrate and the other dielectric substrate.
  • An antenna unit region having a drain connection is included.
  • the two regions where the patch electrode and the slot electrode overlap with each other are axisymmetric with respect to the major axis of the corresponding slot. Has been placed.
  • each of the two regions where the patch electrode and the slot electrode overlap each other is a line with respect to the minor axis of the corresponding slot. It has a symmetrical planar shape.
  • a scanning antenna having a novel structure capable of suppressing a decrease in antenna performance, and a TFT substrate used for such a scanning antenna.
  • FIG. 1000 is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1000A, and (b) is along the line XX ′ in (a).
  • FIG. 2A is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1000A
  • FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1000A along the line YY ′ in FIG.
  • (A) is a schematic plan view of the antenna unit area U of the transmission / reception area R1 of the scanning antenna 1001R of Reference Example 1, and (b) is a TFT substrate along the line AA ′ in (a). It is typical sectional drawing of 101R.
  • (A) is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1001R, and (b) is along the line XX ′ in (a).
  • FIG. 6C is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1001R
  • FIG. 5C is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1001R along the line YY ′ in FIG.
  • (A) is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1002R of Reference Example 2, and (b) is an XX in (a).
  • FIG. 2C is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1002R along the line “(c)”, and (c) is a schematic cross-sectional view of the scanning antenna 1002R along the line YY ′ in FIG. (A)
  • (b) is a typical top view of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(d) is typical sectional drawing of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(c) is typical sectional drawing of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(e) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101A.
  • (A)-(d) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101A.
  • (A)-(c) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101A.
  • (A) And (b) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of 101 A of TFT substrates.
  • (A) And (b) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of 101 A of TFT substrates.
  • (A) is a cross-sectional view schematically showing the slot substrate 201
  • (b) is a schematic cross-sectional view for explaining a transfer portion in the TFT substrate 101A and the slot substrate 201.
  • (A) is a schematic plan view of the antenna unit area U of the transmission / reception area R1 of the scanning antenna 1000Aa according to the first modification of the first embodiment, and (b) is an AA ′ line in (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101Aa along a line.
  • (A)-(g) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Aa.
  • (A)-(e) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Aa.
  • A) is a schematic plan view of the antenna unit area U of the transmission / reception area R1 of the scanning antenna 1000Ab according to the second modification of the first embodiment, and (b) is an AA ′ line in (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101Ab along a line.
  • A) And (b) is a typical top view of non-transmission-and-reception area
  • A)-(d) is typical sectional drawing of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(e) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Ab.
  • (A)-(d) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Ab.
  • (A)-(c) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Ab.
  • (A) And (b) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101Ab.
  • (A) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000B according to the second embodiment, and (b) is along the line AA ′ in (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101B.
  • (A) And (b) is a typical top view of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(d) is typical sectional drawing of non-transmission-and-reception area
  • (A)-(c) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101B.
  • (A) And (b) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101B.
  • A) And (b) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101B.
  • (A) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000C according to the third embodiment, and (b) is along the line AA ′ in (a). It is a typical sectional view of TFT substrate 101C.
  • (A)-(d) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101C.
  • (A)-(c) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101C.
  • (A) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000D according to the fourth embodiment, and (b) is along the line AA ′ in (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101D.
  • (A)-(i) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101D.
  • (A)-(f) is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing method of TFT substrate 101D.
  • (A) is a schematic plan view of an antenna unit region U of a transmission / reception region R1 of a scanning antenna 1000Da according to a modification of the fourth embodiment, and (b) is an AA ′ line in (a). It is typical sectional drawing of TFT board
  • a scanning antenna according to an embodiment of the present invention a method for manufacturing the scanning antenna, and a TFT substrate used for the scanning antenna will be described with reference to the drawings.
  • this invention is not restricted to embodiment illustrated below.
  • the embodiments of the present invention are not limited to the drawings.
  • the thickness of the layer in the sectional view, the size of the conductive portion and the opening in the plan view, and the like are examples.
  • a scanning antenna using an antenna unit that utilizes the anisotropy (birefringence) of a large dielectric constant M ( ⁇ M ) of a liquid crystal material is a voltage applied to each liquid crystal layer of the antenna unit associated with a pixel of the LCD panel. Is controlled to change the effective dielectric constant M ( ⁇ M ) of the liquid crystal layer of each antenna unit, thereby forming a two-dimensional pattern for each antenna unit having a different capacitance (for displaying images on the LCD).
  • a phase difference corresponding to the capacitance of each antenna unit is given to electromagnetic waves (for example, microwaves) emitted from or received by the antenna, and formed by antenna units having different capacitances.
  • Non-Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Documents 1 and 2 for the basic structure and operating principle of a scanning antenna using a liquid crystal material.
  • Non-Patent Document 2 discloses a basic structure of a scanning antenna in which spiral slots are arranged. For reference, the entire disclosures of Patent Documents 1 to 4 and Non-Patent Documents 1 and 2 are incorporated herein by reference.
  • the antenna unit in the scanning antenna according to the embodiment of the present invention is similar to the pixel of the LCD panel, the structure of the pixel of the LCD panel is different, and the arrangement of a plurality of antenna units is also different from the pixel of the LCD panel. The sequence is different.
  • a basic structure of a scanning antenna according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 showing a scanning antenna 1000A of a first embodiment described in detail later.
  • the scanning antenna 1000A is a radial inline slot antenna in which slots are concentrically arranged.
  • the scanning antenna according to the embodiment of the present invention is not limited to this, and for example, the slot arrangement may be various known arrangements. Good.
  • the arrangement of slots and / or antenna units the entire disclosure of Patent Document 5 is incorporated herein by reference.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a part of the scanning antenna 1000A of the present embodiment, from a feed pin 72 (see FIG. 2B) provided near the center of the slots arranged concentrically. A part of cross section along a radial direction is shown typically.
  • the scanning antenna 1000A includes a TFT substrate 101A, a slot substrate 201, a liquid crystal layer LC disposed therebetween, a slot substrate 201, and a reflective conductive plate 65 disposed so as to face each other with the air layer 54 interposed therebetween. It has.
  • the scanning antenna 1000A transmits and receives microwaves from the TFT substrate 101A side.
  • the TFT substrate 101 ⁇ / b> A includes a dielectric substrate 1 such as a glass substrate, a plurality of patch electrodes 15 formed on the dielectric substrate 1, and a plurality of TFTs 10. Each patch electrode 15 is connected to the corresponding TFT 10. Each TFT 10 is connected to a gate bus line and a source bus line.
  • the slot substrate 201 has a dielectric substrate 51 such as a glass substrate, and a slot electrode 55 formed on the liquid crystal layer LC side of the dielectric substrate 51.
  • the slot electrode 55 has a plurality of slots 57.
  • the reflective conductive plate 65 is disposed so as to face the slot substrate 201 with the air layer 54 interposed therebetween.
  • a layer formed of a dielectric having a low dielectric constant M with respect to microwaves for example, a fluororesin such as PTFE
  • the slot electrode 55, the reflective conductive plate 65, and the dielectric substrate 51 and the air layer 54 therebetween function as the waveguide 301.
  • the patch electrode 15, the portion of the slot electrode 55 including the slot 57, and the liquid crystal layer LC therebetween constitute an antenna unit U.
  • one patch electrode 15 is opposed to the portion of the slot electrode 55 including one slot 57 via the liquid crystal layer LC, thereby forming a liquid crystal capacitor.
  • Each antenna unit U has an auxiliary capacity (see FIG. 3) electrically connected in parallel with the liquid crystal capacity.
  • the antenna unit U of the scanning antenna 1000A and the pixels in the LCD panel have a similar configuration. However, the scanning antenna 1000A has many differences from the LCD panel.
  • the performance required for the dielectric substrates 1 and 51 of the scanning antenna 1000A is different from the performance required for the substrate of the LCD panel.
  • the dielectric substrates 1 and 51 for the antenna preferably have a small dielectric loss with respect to the microwave (the dielectric loss tangent with respect to the microwave is represented as tan ⁇ M ).
  • the tan ⁇ M of the dielectric substrates 1 and 51 is preferably approximately 0.03 or less, and more preferably 0.01 or less.
  • a glass substrate or a plastic substrate can be used.
  • a glass substrate is superior to a plastic substrate in terms of dimensional stability and heat resistance, and is suitable for forming circuit elements such as TFTs, wirings, and electrodes using LCD technology.
  • the material forming the waveguide is air and glass
  • the glass has a higher dielectric loss, so that the thinner the glass can reduce the waveguide loss, preferably 400 ⁇ m or less. And more preferably 300 ⁇ m or less.
  • the conductive material used for the electrodes is also different.
  • An ITO film is often used as a transparent conductive film for pixel electrodes and counter electrodes of LCD panels.
  • ITO has a large tan ⁇ M for microwaves and cannot be used as a conductive layer in an antenna.
  • the slot electrode 55 functions as a wall of the waveguide 301 together with the reflective conductive plate 65. Therefore, in order to suppress transmission of microwaves through the wall of the waveguide 301, it is preferable that the thickness of the wall of the waveguide 301, that is, the thickness of the metal layer (Cu layer or Al layer) is large.
  • the electromagnetic wave is known to be attenuated to 1/20 (-26 dB), and if it is 5 times, it is attenuated to 1/150 (-43 dB). ing. Therefore, if the thickness of the metal layer is 5 times the skin depth, the electromagnetic wave transmittance can be reduced to 1%. For example, for a microwave of 10 GHz, if a Cu layer having a thickness of 3.3 ⁇ m or more and an Al layer having a thickness of 4.0 ⁇ m or more are used, the microwave can be reduced to 1/150.
  • the slot electrode 55 is preferably formed of a relatively thick Cu layer or Al layer.
  • the thickness of the Cu layer or Al layer there is no particular upper limit to the thickness of the Cu layer or Al layer, and it can be set as appropriate in consideration of the film formation time and cost.
  • Use of the Cu layer provides the advantage that it can be made thinner than using the Al layer.
  • the relatively thick Cu layer or Al layer can be formed not only by the thin film deposition method used in the LCD manufacturing process, but also by other methods such as attaching Cu foil or Al foil to the substrate.
  • the thickness of the metal layer is, for example, 2 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less. When forming by using a thin film deposition method, the thickness of the metal layer is preferably 5 ⁇ m or less.
  • an aluminum plate or a copper plate having a thickness of several millimeters can be used as the reflective conductive plate 65.
  • the patch electrode 15 does not constitute the waveguide 301 like the slot electrode 55, a Cu layer or an Al layer having a thickness smaller than that of the slot electrode 55 can be used.
  • the resistance is low in order to avoid a loss that changes into heat when vibration of free electrons in the vicinity of the slot 57 of the slot electrode 55 induces vibration of free electrons in the patch electrode 15.
  • the arrangement pitch of the antenna units U is greatly different from the pixel pitch.
  • the wavelength ⁇ is 25 mm, for example.
  • the pitch of the antenna unit U is ⁇ / 4 or less and / or ⁇ / 5 or less, it is 6.25 mm or less and / or 5 mm or less. This is more than 10 times larger than the pixel pitch of the LCD panel. Therefore, the length and width of the antenna unit U are also about 10 times larger than the pixel length and width of the LCD panel.
  • the arrangement of the antenna units U may be different from the arrangement of the pixels in the LCD panel.
  • an example in which concentric circles are arranged for example, see Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-217640
  • the present invention is not limited to this. Also good.
  • they may be arranged in a matrix.
  • the characteristics required for the liquid crystal material of the liquid crystal layer LC of the scanning antenna 1000A are different from the characteristics required for the liquid crystal material of the LCD panel.
  • the LCD panel changes the polarization state by giving a phase difference to the polarization of visible light (wavelength 380 nm to 830 nm) by changing the refractive index of the liquid crystal layer of the pixel (for example, rotating the polarization axis direction of linearly polarized light, or , Changing the degree of circular polarization of circularly polarized light).
  • the scanning antenna 1000A changes the phase of the microwaves excited (re-radiated) from each patch electrode by changing the capacitance value of the liquid crystal capacitance of the antenna unit U.
  • the liquid crystal layer preferably has a large anisotropy ( ⁇ M ) of dielectric constant M ( ⁇ M ) with respect to microwaves, and preferably has a small tan ⁇ M.
  • ⁇ M is 4 or more and tan ⁇ M is 0.02 or less (both values are 19 Gz).
  • Kuki, Polymer 55, August, pp. A liquid crystal material having a ⁇ M of 0.4 or more and a tan ⁇ M of 0.04 or less described in 599-602 (2006) can be used.
  • the dielectric constant of a liquid crystal material has frequency dispersion, but the dielectric anisotropy ⁇ M for microwaves has a positive correlation with the refractive index anisotropy ⁇ n for visible light. Therefore, it can be said that the liquid crystal material for the antenna unit for the microwave is preferably a material having a large refractive index anisotropy ⁇ n for visible light.
  • the refractive index anisotropy ⁇ n of the liquid crystal material for LCD is evaluated by the refractive index anisotropy with respect to light having a wavelength of 550 nm.
  • nematic liquid crystal having ⁇ n of 0.3 or more, preferably 0.4 or more is used for an antenna unit for microwaves.
  • ⁇ n is preferably 0.4 or less.
  • the thickness of the liquid crystal layer is, for example, 1 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view near the center of the scanning antenna 1000A as described in detail.
  • FIGS. 2A and 2B show the TFT substrate 101A and the slot substrate 201 provided in the scanning antenna 1000A, respectively. It is a typical top view to show.
  • the scanning antenna 1000A has a plurality of antenna units U arranged two-dimensionally.
  • the plurality of antenna units are arranged concentrically.
  • the region of the TFT substrate 101A corresponding to the antenna unit U and the region of the slot substrate 201 are referred to as “antenna unit region” and are denoted by the same reference symbol U as that of the antenna unit.
  • an area defined by a plurality of antenna unit areas arranged two-dimensionally is referred to as a “transmission / reception area R1”.
  • An area other than the transmission / reception area R1 is referred to as a “non-transmission / reception area R2”.
  • the non-transmission / reception region R2 is provided with a terminal portion, a drive circuit, and the like.
  • FIG. 2A is a schematic plan view showing a TFT substrate 101A included in the scanning antenna 1000A.
  • the transmission / reception region R1 has a donut shape when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A.
  • the non-transmission / reception region R2 includes a first non-transmission / reception region R2a located at the center of the transmission / reception region R1 and a second non-transmission / reception region R2b located at the periphery of the transmission / reception region R1.
  • the outer diameter of the transmission / reception region R1 is, for example, 200 mm to 1500 mm, and is set according to the amount of communication.
  • each antenna unit region U includes a TFT and a patch electrode electrically connected to the TFT.
  • the source electrode of the TFT is electrically connected to the source bus line SL
  • the gate electrode is electrically connected to the gate bus line GL.
  • the drain electrode is electrically connected to the patch electrode.
  • a seal area Rs is arranged so as to surround the transmission / reception area R1.
  • a seal material (not shown) is applied to the seal region Rs. The sealing material adheres the TFT substrate 101A and the slot substrate 201 to each other and encloses liquid crystal between the substrates 101A and 201.
  • a gate terminal portion GT, a gate driver GD, a source terminal portion ST, and a source driver SD are provided outside the seal region Rs in the non-transmission / reception region R2.
  • Each of the gate bus lines GL is connected to the gate driver GD via the gate terminal portion GT.
  • Each of the source bus lines SL is connected to the source driver SD via the source terminal portion ST.
  • the source driver SD and the gate driver GD are formed on the dielectric substrate 1, but one or both of these drivers may be provided on another dielectric substrate.
  • a plurality of transfer terminal portions PT are also provided.
  • the transfer terminal portion PT is electrically connected to the slot electrode 55 (FIG. 2B) of the slot substrate 201.
  • a connection portion between the transfer terminal portion PT and the slot electrode 55 is referred to as a “transfer portion”.
  • the transfer terminal portion PT (transfer portion) may be disposed in the seal region Rs.
  • a resin containing conductive particles may be used as the sealing material.
  • liquid crystal is sealed between the TFT substrate 101A and the slot substrate 201, and electrical connection between the transfer terminal portion PT and the slot electrode 55 of the slot substrate 201 can be ensured.
  • the transfer terminal portion PT is disposed in both the first non-transmission / reception region R2a and the second non-transmission / reception region R2b, but may be disposed in only one of them.
  • the transfer terminal portion PT (transfer portion) may not be arranged in the seal region Rs.
  • the non-transmission / reception region R2 may be disposed outside the seal region Rs.
  • FIG. 2B is a schematic plan view illustrating the slot substrate 201 in the scanning antenna 1000A, and shows the surface of the slot substrate 201 on the liquid crystal layer LC side.
  • a slot electrode 55 is formed on the dielectric substrate 51 over the transmission / reception region R1 and the non-transmission / reception region R2.
  • a plurality of slots 57 are arranged in the slot electrode 55.
  • the slot 57 is arranged corresponding to the antenna unit region U in the TFT substrate 101A.
  • the plurality of slots 57 are arranged concentrically with a pair of slots 57 extending in directions substantially perpendicular to each other so as to constitute a radial inline slot antenna. Since it has slots that are substantially orthogonal to each other, the scanning antenna 1000A can transmit and receive circularly polarized waves.
  • a plurality of terminal portions IT of the slot electrodes 55 are provided in the non-transmission / reception region R2.
  • the terminal part IT is electrically connected to the transfer terminal part PT (FIG. 2A) of the TFT substrate 101A.
  • the terminal portion IT is disposed in the seal region Rs, and is electrically connected to the corresponding transfer terminal portion PT by a seal material containing conductive particles.
  • the power supply pins 72 are arranged on the back side of the slot substrate 201.
  • a microwave is inserted into the waveguide 301 formed by the slot electrode 55, the reflective conductive plate 65, and the dielectric substrate 51 by the power supply pin 72.
  • the power feeding pin 72 is connected to the power feeding device 70. Power is supplied from the center of a concentric circle in which the slots 57 are arranged.
  • the feeding method may be either a direct coupling feeding method or an electromagnetic coupling method, and a known feeding structure can be employed.
  • the seal region Rs is provided so as to surround a relatively narrow region including the transmission / reception region R1, but the present invention is not limited to this.
  • the seal region Rs provided outside the transmission / reception region R1 may be provided, for example, in the vicinity of the side of the dielectric substrate 1 and / or the dielectric substrate 51 so as to have a certain distance from the transmission / reception region R1.
  • the terminal portion and the drive circuit provided in the non-transmission / reception region R2 may be formed outside the seal region Rs (that is, the side where the liquid crystal layer does not exist).
  • the antenna characteristics are affected by the influence of impurities (particularly ionic impurities) contained in the seal material (particularly curable resin). Can be suppressed.
  • FIG. 3A is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000A, and FIG. 3B is along the line AA ′ in FIG. It is a typical sectional view of TFT substrate 101A.
  • the TFT substrate 101A includes a dielectric substrate 1 and a plurality of antenna unit regions U arranged on the dielectric substrate 1.
  • Each of the plurality of antenna unit regions U includes a TFT 10, a patch electrode 15 electrically connected to the drain electrode 7D of the TFT 10, and a patch drain connection portion that electrically connects the drain electrode 7D and the patch electrode 15.
  • the patch drain connection portion is a conductive layer closer to the dielectric substrate 1 than the conductive layer 151 including the patch electrode 15, and the conductive layer 3 including the gate electrode 3 ⁇ / b> G of the TFT 10 or the conductive layer 7 including the source electrode 7 ⁇ / b> S of the TFT 10.
  • a conductive portion included in a conductive layer closer to either dielectric substrate 1 is included.
  • the gate metal layer 3 is closer to the dielectric substrate 1 among the gate metal layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the source metal layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101A includes a wiring 3w1 included in the gate metal layer 3.
  • the “patch drain connection portion” of each antenna unit region refers to at least one conductive portion that is electrically connected to the drain electrode and the patch electrode and is disposed between the drain electrode and the patch electrode. .
  • the drain electrode and the patch electrode are electrically connected via a patch drain connection portion.
  • the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are electrically connected via the connection portions 15a1, 15a2, and 3a2 and the wiring 3w1.
  • the patch drain connection portion included in the TFT substrate 101A includes connection portions 15a1, 15a2, and 3a2, and a wiring 3w1.
  • the wiring 3w1 extends in the longitudinal direction of the slot 57 in the slot 57 when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A and the slot substrate 201, and overlaps the patch electrode 15 in the slot 57.
  • a layer (layer) including the gate electrode 3G formed using the gate conductive film may be referred to as a “gate metal layer”.
  • the source electrode formed using the source conductive film may be referred to as a “gate metal layer”.
  • a layer containing 7S may be referred to as a “source metal layer”.
  • a layer including the patch electrode 15 formed from the conductive film for patch may be referred to as a “patch metal layer”.
  • the patch electrode 15 is included in a conductive layer different from both the conductive layer including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the conductive layer including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the scanning antenna 1000A including the TFT substrate 101A has excellent antenna performance as compared with the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 shown in FIG. The advantages of the scanning antenna 1000A will be described with reference to FIGS.
  • the scanning antenna controls the voltage applied to each liquid crystal layer of the antenna unit, and changes the effective dielectric constant M ( ⁇ M ) of the liquid crystal layer of each antenna unit, thereby changing the capacitance.
  • a two-dimensional pattern is formed by different antenna units.
  • the present inventor has found a new factor that lowers the antenna performance through various studies. The inventor has found that when the patch metal layer 15l including the patch electrode 15 includes a conductive portion other than the patch electrode 15 inside and in the vicinity of the slot 57, the antenna performance of the scanning antenna is deteriorated. Hereinafter, this factor will be described in detail.
  • FIG. 4A is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1000A
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view of a scanning antenna 1000A taken along line XX ′ and line YY ′ in FIG.
  • the X-X ′ line and Y-Y ′ line in FIG. 4A also serve as the major axis AS and minor axis BS of the slot 57, respectively.
  • the antenna performance is particularly affected when the patch electrode 15 and the slot electrode 55 overlap with each other in the overlap region Ro (the hatched portion in FIG. 4A) when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A and the slot substrate 201. ).
  • the length ws of the slot 57 in the minor axis BS direction is the minor axis BS of the slot 57 of the patch electrode 15. It is smaller than the length wp in the direction.
  • the overlap region Ro is formed.
  • a region where the patch electrode and the slot electrode overlap when viewed from the normal direction of the TFT substrate and the slot substrate is referred to as an “overlap region”.
  • the overlap region Ro preferably has a plane shape that is line-symmetric with respect to the long axis AS of the slot 57. That is, it is preferable that the two overlap regions Ro are arranged symmetrically with respect to the major axis AS of the slot 57. It is further preferable that the overlap region Ro has a plane shape that is line-symmetric with respect to the short axis BS of the slot 57. That is, it is more preferable that each of the two overlap regions Ro has a plane shape that is axisymmetric with respect to the short axis BS of the slot 57.
  • FIG. 4B and 4C schematically show the alignment state of liquid crystal molecules (dielectric anisotropy is positive) at the time of voltage application in the overlap region Ro.
  • the illustration of the alignment state of the liquid crystal molecules other than the overlap region Ro is omitted, the liquid crystal molecules in the overlap region Ro are continuously aligned.
  • the orientation of the liquid crystal molecules in the region other than the overlap region Ro that is, the region where the patch electrode 15 and the slot electrode 55 do not overlap when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A and the slot substrate 201) And the electric field formed by the slot electrode 55. Further, it is also affected by the surface shape of the TFT substrate 101A (surface shape on the liquid crystal layer LC side).
  • the patch metal layer 151 includes a conductive portion other than the patch electrode 15 inside and / or in the vicinity of the slot 57 as in the scanning antenna of the reference example described later with reference to FIGS. 5, 6, and 7,
  • the conductive portion affects the alignment of the liquid crystal molecules in the vicinity of the patch electrode 15 and the slot 57 (including the alignment of the liquid crystal molecules in the overlap region Ro). Thereby, the antenna performance may be deteriorated.
  • the patch metal layer 15l further includes connection portions 15a1 and 15a2 in the antenna unit region U, which are separated from the slot 57 and the patch electrode 15. As it is formed, the contribution to antenna performance is small.
  • the conductive portions other than the patch electrode 15 included in the patch metal layer 15l are arranged at a certain distance from the slot 57 and the patch electrode 15.
  • the scanning antenna 1000A When viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A and the slot substrate 201, the patch metal layer 15l does not include conductive portions other than the patch electrode 15 inside and in the vicinity of the slot 57. Therefore, the scanning antenna 1000A has excellent antenna performance.
  • the overlap region Ro of the scanning antenna 1000A has a plane shape that is line symmetric with respect to the long axis AS of the slot 57, and also has a plane shape that is line symmetric with respect to the short axis BS of the slot 57.
  • the slot 57 has, for example, a shape in which both ends along the long axis AS of the rectangle are replaced with a semicircle as shown in the figure, but is not limited thereto.
  • the shape may be a rectangle or a shape with rounded corners.
  • FIGS. 5A is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1001R of Reference Example 1
  • FIG. 5B is a TFT substrate included in the scanning antenna 1001R of Reference Example 1.
  • 101R is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
  • FIG. 6A is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1001R of Reference Example 1, and FIG. 6B and FIG.
  • These are schematic cross-sectional views of the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 along the lines XX ′ and YY ′ in FIG. 6A, respectively.
  • the same reference numerals are assigned to the same components as those in the previous drawings to avoid duplication of explanation.
  • the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 is different from the scanning antenna 1000A in the patch drain connection portion.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101R included in the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 includes a wiring 15w1 included in the patch metal layer 15l.
  • the wiring 15w1 extends in the slot 57 in the major axis AS direction of the slot 57.
  • the wiring 15w1 is formed integrally with the patch electrode 15. That is, the patch metal layer 151 includes conductive portions other than the patch electrode 15 inside and in the vicinity of the slot 57.
  • the conductive portions other than the patch electrode 15 included in the patch metal layer 15l inside and near the slot 57 are hatched differently from the overlap region Ro.
  • the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 is inferior to the scanning antenna 1000A in antenna performance.
  • the liquid crystal in the region where the patch metal layer 151 (other than the patch electrode 15) and the slot electrode 55 overlap is shown.
  • the orientation state of the molecules (indicated by broken circles in the figure) is also shown. Due to the presence of the wiring 15w1, the alignment of the liquid crystal molecules in this region is strongly influenced by the electric field. Further, the surface of the TFT substrate 101 ⁇ / b> R has a step in the slot 57. Therefore, in the scanning antenna 1001R of Reference Example 1, the alignment state of the liquid crystal molecules is worse than that of the scanning antenna 1000A shown in FIG.
  • the patch electrode 15 and the slot electrode 55 overlap with each other in the region other than the overlap region Ro (that is, when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101A and the slot substrate 201) as compared with the alignment of the liquid crystal molecules in the overlap region.
  • the orientation of the liquid crystal molecules in the non-exposed region tends to be easily affected by the wiring 15w1.
  • the problem that the antenna performance is inferior due to the patch metal layer 15l including a conductive portion other than the patch electrode 15 inside and / or in the vicinity of the slot 57 may be conspicuous when the patch metal layer 151 is relatively thick. is there. Accordingly, in a scanning antenna having a relatively thick patch metal layer, the patch metal layer 151 does not include a conductive portion other than the patch electrode 15 inside and in the vicinity of the slot 57, thereby suppressing a decrease in antenna performance. Great effect.
  • the problem that the antenna performance is inferior is not limited to the scanning antenna 1001R of Reference Example 1.
  • the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 shown in FIG. 7A also has a problem of poor antenna performance.
  • FIG. 7A is a schematic plan view for explaining the positional relationship between the patch metal layer 151 and the slot 57 of the scanning antenna 1002R of Reference Example 2, and FIG. 7B and FIG. 7C. These are schematic cross-sectional views of the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 along the lines XX ′ and YY ′ in FIG. 7A, respectively.
  • FIG. 7 the same reference numerals are given to the components common to the previous drawings.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate included in the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 includes a wiring 15w2 included in the patch metal layer 15l.
  • the wiring 15 w 2 extends in the short axis BS direction of the slot 57 and is formed integrally with the patch electrode 15.
  • the wiring 15w2 differs from the wiring 15w1 included in the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 in that the wiring 15w2 extends in the minor axis BS direction of the slot 57.
  • the patch metal layer 15l includes a conductive portion other than the patch electrode 15 in the vicinity of the slot 57. Therefore, the antenna performance is inferior to that of the scanning antenna 1000A.
  • the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 may be inferior in antenna performance as compared to the scanning antenna 1001R of Reference Example 1.
  • the wiring 15w2 of the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 is disposed adjacent to the overlap region Ro. Therefore, the alignment state of the liquid crystal molecules in the overlap region Ro is easily affected by the electric field caused by the wiring 15w2.
  • the TFT substrate 101A is formed on the gate metal layer 3 supported on the dielectric substrate 1, the gate insulating layer 4 formed on the gate metal layer 3, and the gate insulating layer 4.
  • the TFT substrate 101A further includes a lower conductive layer 13 formed between the first insulating layer 11 and the patch metal layer 15l.
  • the TFT substrate 101 ⁇ / b> A further includes an upper conductive layer 19 formed on the second insulating layer 17.
  • the TFT 10 included in each antenna unit region U includes a gate electrode 3G, an island-shaped semiconductor layer 5, contact layers 6S and 6D, a gate insulating layer 4 disposed between the gate electrode 3G and the semiconductor layer 5, A source electrode 7S and a drain electrode 7D are provided.
  • the TFT 10 is a channel etch type TFT having a bottom gate structure.
  • the gate electrode 3G is electrically connected to the gate bus line GL and supplied with a scanning signal voltage from the gate bus line GL.
  • the source electrode 7S is electrically connected to the source bus line SL, and is supplied with a data signal voltage from the source bus line SL.
  • the gate electrode 3G and the gate bus line GL are formed of the same conductive film (gate conductive film).
  • the source electrode 7S, the drain electrode 7D, and the source bus line SL are formed of the same conductive film (source conductive film).
  • the gate conductive film and the source conductive film are, for example, metal films.
  • the semiconductor layer 5 is disposed so as to overlap the gate electrode 3G with the gate insulating layer 4 interposed therebetween.
  • a source contact layer 6 ⁇ / b> S and a drain contact layer 6 ⁇ / b> D are formed on the semiconductor layer 5.
  • the source contact layer 6S and the drain contact layer 6D are respectively disposed on both sides of a region (channel region) where a channel is formed in the semiconductor layer 5.
  • the semiconductor layer 5 may be an intrinsic amorphous silicon (ia-Si) layer, and the source contact layer 6S and the drain contact layer 6D may be n + -type amorphous silicon (n + -a-Si) layers.
  • the source electrode 7S is provided in contact with the source contact layer 6S, and is connected to the semiconductor layer 5 through the source contact layer 6S.
  • the drain electrode 7D is provided so as to be in contact with the drain contact layer 6D, and is connected to the semiconductor layer 5 through the drain contact layer 6D.
  • each antenna unit region U has an auxiliary capacitor electrically connected in parallel with the liquid crystal capacitor.
  • the storage capacitor is connected to the drain storage electrode 7D through the upper storage capacitor electrode (also referred to as “auxiliary storage electrode”) 7C, the gate insulating layer 4, and the gate insulating layer 4.
  • the upper auxiliary capacitance electrode 7C is opposed to the lower auxiliary capacitance electrode (also referred to as “auxiliary capacitance counter electrode”) 3C.
  • the lower auxiliary capacitance electrode 3C is included in the gate metal layer 3, and the upper auxiliary capacitance electrode 7C is included in the source metal layer 7.
  • the gate metal layer 3 further includes a CS bus line (auxiliary capacitance line) CL connected to the lower auxiliary capacitance electrode 3C.
  • the CS bus line CL extends substantially parallel to the gate bus line GL.
  • the lower auxiliary capacitance electrode 3C is formed integrally with the CS bus line CL.
  • the width of the lower auxiliary capacitance electrode 3C may be larger than the width of the CS bus line CL.
  • the upper auxiliary capacitance electrode 7C extends from the drain electrode 7D.
  • the width of the upper auxiliary capacitance electrode 7C may be larger than the width of the portion other than the upper auxiliary capacitance electrode 7C in the portion extending from the drain electrode 7D.
  • the arrangement relationship between the auxiliary capacitor and the patch electrode 15 is not limited to the illustrated example.
  • the gate metal layer 3 includes a gate electrode 3G of the TFT 10, a gate bus line GL, a lower auxiliary capacitance electrode 3C, and a CS bus line CL. Gate metal layer 3 further includes a connection portion 3a2 electrically isolated from gate electrode 3G and a wiring 3w1 formed integrally with connection portion 3a2.
  • the gate insulating layer 4 has an opening 4a2 reaching the connecting portion 3a2 and an opening 4a3 reaching the wiring 3w1.
  • the opening 4 a 3 overlaps the patch electrode 15 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the source metal layer 7 includes a source electrode 7S and a drain electrode 7D of the TFT 10, a source bus line SL, and an upper auxiliary capacitance electrode 7C.
  • the first insulating layer 11 is formed so as to cover the TFT 10.
  • the first insulating layer 11 includes an opening 11a1 reaching the drain electrode 7D or a portion extending from the drain electrode 7D, an opening 11a2 overlapping the opening 4a2 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1, When viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1, the dielectric substrate 1 has an opening 11a3 that overlaps the opening 4a3.
  • the opening 11a1 may be referred to as a contact hole CH_a1.
  • the opening 4a2 formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11a2 formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_a2.
  • the opening 4a3 formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11a3 formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_a3.
  • the patch metal layer 15l includes a patch electrode 15 and connecting portions 15a1 and 15a2.
  • the connecting portion 15a1 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 11a1, and is connected to the drain electrode 7D or a portion extending from the drain electrode 7D in the opening 11a1.
  • the connection portion 15a1 is in contact with a portion extending from the drain electrode 7D in the opening portion 11a1.
  • the connecting portion 15a2 is integrally connected to the connecting portion 15a1.
  • the connection portion 15a2 is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_a2, and is connected to the connection portion 3a2 in the contact hole CH_a2.
  • the connection portion 15 a 2 is in contact with the connection portion 3 a 2 in the opening 4 a 2 formed in the gate insulating layer 4.
  • the patch electrode 15 is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_a3, and is connected to the wiring 3w1 in the contact hole CH_a3.
  • the patch electrode 15 is in contact with the wiring 3w1 in the opening 4a3 formed in the gate insulating layer 4.
  • the patch metal layer 15l includes a metal layer.
  • the patch metal layer 151 may be formed only from a metal layer.
  • the patch metal layer 151 has, for example, a stacked structure including a low resistance metal layer and a refractory metal-containing layer below the low resistance metal layer.
  • the laminated structure may further have a refractory metal-containing layer on the low resistance metal layer.
  • the “refractory metal-containing layer” is a layer containing at least one element selected from the group consisting of titanium (Ti), tungsten (W), molybdenum (Mo), tantalum (Ta), and niobium (Nb).
  • the “refractory metal-containing layer” may have a laminated structure.
  • the refractory metal-containing layer is a layer formed of any one of Ti, W, Mo, Ta, Nb, alloys containing these, nitrides thereof, and solid solutions of the metal or alloy and the nitride. Point to.
  • the “low resistance metal layer” is a layer containing at least one element selected from the group consisting of copper (Cu), aluminum (Al), silver (Ag), and gold (Au).
  • the “low resistance metal layer” may have a laminated structure.
  • the low-resistance metal layer of the patch metal layer 151 may be referred to as a “main layer”, and the refractory metal-containing layers below and above the low-resistance metal layer may be referred to as “lower layer” and “upper layer”, respectively.
  • the patch metal layer 151 includes, for example, a Cu layer or an Al layer as a main layer. That is, the patch electrode 15 includes, for example, a Cu layer or an Al layer as a main layer.
  • the performance of the scanning antenna correlates with the electric resistance of the patch electrode 15, and the thickness of the main layer is set so as to obtain a desired resistance. From the viewpoint of electrical resistance, there is a possibility that the thickness of the patch electrode 15 can be made smaller in the Cu layer than in the Al layer.
  • the thickness of the metal layer included in the patch metal layer 151 (that is, the thickness of the metal layer included in the patch electrode 15) is set to be larger than the thickness of the source electrode 7S and the drain electrode 7D, for example.
  • the thickness of the metal layer in the patch electrode 15 is set to, for example, 0.3 ⁇ m or more when formed with an Al layer.
  • the second insulating layer 17 is formed so as to cover the patch electrode 15 and the connecting portions 15a1 and 15a2.
  • the TFT substrate 101A has a plurality of contact holes CH_a3.
  • the patch electrode 15 is connected to the wiring 3w1 through a plurality of contact holes CH_a3.
  • the number and shape of the contact holes are not limited to the illustrated example, and one or more contact holes CH_a3 may be provided.
  • the TFT substrate 101A has a plurality of contact holes CH_a3, so that the following merits are obtained.
  • the adhesion between the patch metal layer 151 and the gate metal layer 3 can be improved.
  • the contact resistance between the patch metal layer 151 and the gate metal layer 3 can be reduced as the sum of the lengths of the edges of the plurality of contact holes CH_a3 is increased.
  • the gate metal layer 3 has a laminated structure having a low-resistance metal layer and a refractory metal-containing layer (upper layer) on the low-resistance metal layer, the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched. In the step of forming the contact hole CH_a3, a part of the upper layer of the gate metal layer 3 is also etched at the same time.
  • the upper layer of the gate metal layer 3 remains in a ring shape along the edge of the contact hole CH_a3, and the contact between the upper layer of the ring-shaped gate metal layer 3 and the patch metal layer 151 contributes to the electrical contact. Therefore, when the sum of the edge lengths of the plurality of contact holes CH_a3 is large, the contact resistance between the gate metal layer 3 and the patch metal layer 15l is reduced.
  • contact hole CH_a2 is not limited to the illustrated example, and a plurality of contact holes may be provided. By having a plurality of contact holes, the above merits can be obtained.
  • the contact hole CH_a3 preferably has a plane shape that is line-symmetric with respect to the long axis of the slot 57. It is more preferable that the contact hole CH_a3 has a plane shape that is line-symmetric with respect to the short axis of the slot 57.
  • the plurality of contact holes CH_a3 are preferably arranged in line symmetry with respect to the long axis of the slot 57, and more preferably arranged in line symmetry with respect to the short axis of the slot 57.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101A can also be said as follows.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101A is included in the conductive portion included in the conductive layer closer to the dielectric substrate 1 than the conductive layer 15l including the patch electrode 15 and the conductive layer 15l including the patch electrode 15. , And further conductive portions 15a1 and 15a2 that are physically separated from the patch electrode 15.
  • the patch drain connecting portion of the TFT substrate 101A is connected to the wiring 3w1 included in the gate metal layer 3 closer to the dielectric substrate 1 than the patch metal layer 15l including the patch electrode 15 and the patch metal layer 15l including the patch electrode 15.
  • the connecting portions 15a1 and 15a2 are included and are physically separated from the patch electrode 15.
  • the wiring 3w1 is included in the conductive layer closer to the dielectric substrate 1, either the conductive layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 or the conductive layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the gate metal layer 3 is closer to the dielectric substrate 1 among the gate metal layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the source metal layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the TFT substrate 101A is included in the conductive layer 15l including the patch electrode 15, and has the following merits by having further conductive portions 15a1 and 15a2 that are physically separated from the patch electrode 15. It is done. Since the etching amount in the etching process of the patch conductive film 15 ′ is reduced, the life of the etchant of the patch conductive film 15 ′ can be extended. Further, the volume of the liquid crystal layer (that is, the volume of the liquid crystal material) of the scanning antenna 1000A including the TFT substrate 101A can be reduced, and the cost of the scanning antenna 1000A can be reduced.
  • the present embodiment is not limited to the illustrated example.
  • the structure of the TFT is not limited to the illustrated example, and the arrangement relationship between the gate metal layer 3 and the source metal layer 7 may be reversed.
  • the TFT may have a top gate structure.
  • the conductive layer including the TFT source electrode may be closer to the dielectric substrate than the conductive layer including the TFT gate electrode.
  • the patch drain connection portion is a conductive layer closer to the dielectric substrate than the conductive layer including the patch electrode, and is closer to the dielectric substrate, either the conductive layer including the gate electrode of the TFT or the conductive layer including the source electrode of the TFT.
  • a conductive portion included in the other conductive layer may be included.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101A will be described with reference to FIGS.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101A is not limited to the illustrated example.
  • the scanning antenna 1000A can basically have excellent antenna performance as described above regardless of the structure of the non-transmission / reception region R2.
  • FIGS. 8 (a) and 8 (b) are schematic plan views of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101A.
  • FIGS. 9 (a) to 9 (d) and FIGS. 10 (a) to 10 (c) 4A and 4B are schematic cross-sectional views of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101A.
  • 8A shows the source-gate connection portion SG and the source terminal portion ST provided in the non-transmission / reception region R2
  • FIG. 8B shows the transfer terminal portion PT provided in the non-transmission / reception region R2.
  • the gate terminal part GT and the CS terminal part CT are shown.
  • the transfer terminal portion PT includes a first transfer terminal portion PT1 located in the seal region Rs, and a second transfer terminal portion PT2 provided outside the seal region Rs (side without the liquid crystal layer).
  • the first transfer terminal portion PT1 extends along the seal region Rs so as to surround the transmission / reception region R1.
  • FIG. 9A shows a cross section of the first transfer terminal portion PT1 along the line BB ′ in FIG. 8B
  • FIG. 9B shows C in FIG. 8A
  • 9C shows a cross section of the source-gate connecting portion SG along the line ⁇ C ′
  • FIG. 9C shows a cross section of the source terminal portion ST along the line DD ′ in
  • FIG. 9D shows a cross section of the second transfer terminal portion PT2 along the line EE ′ in FIG. 8B
  • FIG. 10A shows the cross section of FIG. 8B.
  • FIG. 10B shows a cross section of the first transfer terminal portion PT1 along the line FF ′ in FIG. 10
  • FIG. 10B shows the source-gate connection portion along the line GG ′ in FIG.
  • FIG. 10C shows a cross section of the source-gate connection portion SG and the source terminal portion ST along the line HH ′ in FIG. 8A. .
  • FIG. 8B shows the CS terminal portion CT and the second transfer terminal portion PT2 side by side with the gate terminal portion GT.
  • the number and arrangement of the CS terminal portion CT and the second transfer terminal portion PT2 are as follows. Each is set independently of the gate terminal portion GT. Usually, the number of CS terminal portions CT and second transfer terminal portions PT2 is smaller than the number of gate terminal portions GT, and is appropriately set in consideration of the uniformity of voltages of the CS electrodes and slot electrodes. Further, the second transfer terminal portion PT2 can be omitted when the first transfer terminal portion PT1 is formed.
  • Each CS terminal section CT is provided corresponding to each CS bus line, for example.
  • Each CS terminal portion CT may be provided corresponding to a plurality of CS bus lines.
  • the TFT substrate 101A may have at least one CS terminal portion CT.
  • the TFT substrate 101A preferably has a plurality of CS terminal portions CT.
  • the slot voltage is a ground potential, for example.
  • Source-gate connection SG As shown in FIG. 8A, the TFT substrate 101A has a source-gate connection SG in the non-transmission / reception region R2.
  • the source-gate connection SG is generally provided for each source bus line SL.
  • the source-gate connection portion SG electrically connects each source bus line SL to a connection wiring (sometimes referred to as “source lower connection wiring”) formed in the gate metal layer 3.
  • the source-gate connection portion SG is formed in the source lower connection wiring 3sg and the gate insulating layer 4.
  • the source lower connection wiring 3 sg is included in the gate metal layer 3.
  • the source lower connection wiring 3sg is electrically separated from the gate bus line GL.
  • the opening 4sg1 formed in the gate insulating layer 4 reaches the source lower connection wiring 3sg.
  • the source bus line connection portion 7sg is included in the source metal layer 7 and is electrically connected to the source bus line SL.
  • the source bus line connection portion 7sg extends from the source bus line SL and is formed integrally with the source bus line SL.
  • the width of the source bus line connection portion 7sg may be larger than the width of the source bus line SL.
  • the opening 11 sg 1 formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 sg 1 formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4sg1 formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11sg1 formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_sg1.
  • the opening 11sg2 formed in the first insulating layer 11 reaches the source bus line connection 7sg.
  • the opening 11sg2 may be referred to as a contact hole CH_sg2.
  • the source bus line upper connection portion 13 sg (sometimes simply referred to as “upper connection portion 13 sg”) is included in the lower conductive layer 13.
  • the upper connection portion 13sg is formed on the first insulating layer 11, in the contact hole CH_sg1, and in the contact hole CH_sg2, and is connected to the source lower connection wiring 3sg in the contact hole CH_sg1, and is connected to the source bus in the contact hole CH_sg2. It is connected to the line connection portion 7sg.
  • the upper connection portion 13 sg is in contact with the source lower connection wiring 3 sg in the opening portion 4 sg 1 formed in the gate insulating layer 4, and the source bus in the opening portion 11 sg 2 formed in the first insulating layer 11. It is in contact with the line connection portion 7sg.
  • the portion exposed by the opening 4sg1 is preferably covered with the upper connection portion 13sg.
  • the portion exposed by the opening portion 11sg2 is preferably covered with the upper connection portion 13sg.
  • the lower conductive layer 13 includes, for example, a transparent conductive layer (for example, an ITO layer).
  • the source-gate connecting portion SG does not have a conductive portion included in the patch metal layer 15l and a conductive portion included in the upper conductive layer 19.
  • the TFT substrate 101A has excellent operation stability by having the upper connection portion 13sg in the source-gate connection portion SG. Since the source-gate connecting portion SG has the upper connecting portion 13sg, damage to the gate metal layer 3 and / or the source metal layer 7 in the step of etching the conductive film for patch for forming the patch metal layer 151 is reduced. It is reduced. This effect will be described.
  • the source-gate connection portion SG does not have a conductive portion included in the patch metal layer 15l. That is, in the patch conductive film patterning step, the patch conductive film in the source-gate connection portion formation region is removed.
  • the source-gate connecting portion SG does not have the upper connecting portion 13sg, the gate metal layer 3 (source lower connecting wiring 3sg) is exposed in the contact hole CH_sg1, so that the conductive film for patch to be removed is the contact hole It is deposited in CH_sg1 and formed in contact with the source lower connection wiring 3sg.
  • the source metal layer 7 (source bus line connection 7sg) is exposed in the contact hole CH_sg2, so that the patch conductive film to be removed Is deposited in the contact hole CH_sg2 and formed in contact with the source bus line connection portion 7sg.
  • the gate metal layer 3 and / or the source metal layer 7 may be subjected to etching damage.
  • an etching solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid is used.
  • the source-gate connection portion SG of the TFT substrate 101A has an upper connection portion 13sg formed in the contact hole CH_sg1 and the contact hole CH_sg2. Therefore, the damage to the source lower connection wiring 3sg and / or the source bus line connection 7sg due to etching in the patterning process of the patch conductive film is reduced. Therefore, the TFT substrate 101A is excellent in operational stability.
  • a portion of the source lower connection wiring 3sg exposed by the contact hole CH_sg1 is covered with the upper connection portion 13sg.
  • the portion exposed by the opening 11sg2 is preferably covered with the upper connecting portion 13sg.
  • a patch electrode may be formed using a relatively thick conductive film (patch conductive film).
  • the etching time and overetching time of the conductive film for patch can be longer than the etching process of other layers.
  • the source-gate connection portion SG has the upper connection portion 13 sg, thereby reducing etching damage to the gate metal layer 3 and / or the source metal layer 7. The effect is particularly great.
  • the contact hole CH_sg2 is formed at a position separated from the contact hole CH_sg1.
  • the present embodiment is not limited to this, and the contact hole CH_sg1 and the contact hole CH_sg2 may be continuous (that is, may be formed as a single contact hole).
  • Contact hole CH_sg1 and contact hole CH_sg2 may be formed in the same process as a single contact hole.
  • a single contact hole reaching the source lower connection wiring 3 sg and the source bus line connection portion 7 sg is formed in the gate insulating layer 4 and the first insulating layer 11, and in the contact hole and on the first insulating layer 11.
  • the upper connection portion 13sg may be formed in At this time, the upper connecting portion 13sg is preferably formed so as to cover a portion exposed by the contact hole in the source lower connecting wire 3sg and the source bus line connecting portion 7sg.
  • the lower connecting portion of the source terminal portion ST can be formed of the gate metal layer 3.
  • the source terminal portion ST having the lower connection portion formed of the gate metal layer 3 is excellent in reliability.
  • the TFT substrate 101A has a source terminal portion ST in the non-transmission / reception region R2.
  • the source terminal portion ST is generally provided corresponding to each source bus line SL.
  • a source terminal portion ST and a source-gate connection portion SG are provided corresponding to each source bus line SL.
  • the source terminal portion ST is for a source terminal connected to the source lower connection wiring 3sg formed in the source-gate connection portion SG.
  • Lower connection portion 3s (sometimes simply referred to as “lower connection portion 3s”), an opening 4s formed in the gate insulating layer 4, an opening 11s formed in the first insulating layer 11, and a source terminal It has an upper connection portion 13 s (also simply referred to as “upper connection portion 13 s”) and an opening portion 17 s formed in the second insulating layer 17.
  • the lower connection portion 3 s is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3s is electrically connected to the source lower connection wiring 3sg formed in the source-gate connection portion SG.
  • the lower connection portion 3s extends from the source lower connection wiring 3sg and is integrally formed with the source lower connection wiring 3sg.
  • the opening 4s formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3s.
  • the opening 11 s formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 s formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4s formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11s formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_s.
  • the upper connection portion 13 s is included in the lower conductive layer 13.
  • the upper connection portion 13s is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_s, and is connected to the lower connection portion 3s in the contact hole CH_s.
  • the upper connection portion 13 s is in contact with the lower connection portion 3 s in the opening 4 s formed in the gate insulating layer 4.
  • the opening 17s formed in the second insulating layer 17 reaches the upper connection portion 13s.
  • all of the upper connecting portion 13s may overlap with the lower connecting portion 3s.
  • the source terminal portion ST does not include the conductive portion included in the source metal layer 7, the conductive portion included in the patch metal layer 151, and the conductive portion included in the upper conductive layer 19.
  • the source terminal portion ST has the lower connection portion 3s included in the gate metal layer 3, the source terminal portion ST has excellent reliability.
  • the terminal part particularly the terminal part provided on the outer side (opposite side to the liquid crystal layer) than the seal region Rs may be corroded by moisture in the atmosphere (which may contain impurities). Moisture in the atmosphere enters from the contact hole reaching the lower connection portion, reaches the lower connection portion, and corrosion can occur in the lower connection portion. From the viewpoint of suppressing the occurrence of corrosion, it is preferable that the contact hole reaching the lower connection portion is deep. In other words, it is preferable that the thickness of the insulating layer in which the opening constituting the contact hole is formed is large.
  • the lower connection portion of the terminal portion may be scratched or disconnected due to broken pieces or shards (cullet) of the glass substrate.
  • cullet a plurality of TFT substrates are manufactured from one mother substrate.
  • the cullet is generated, for example, when the mother substrate is cut or when a scribe line is formed on the mother substrate.
  • the contact hole reaching the lower connection portion is deep. In other words, it is preferable that the thickness of the insulating layer in which the opening constituting the contact hole is formed is large.
  • the contact hole CH_s reaching the lower connection portion 3s is formed in the opening 4s formed in the gate insulating layer 4 and the One insulating layer 11 has an opening 11 s formed therein.
  • the depth of the contact hole CH_s is the sum of the thickness of the gate insulating layer 4 and the thickness of the first insulating layer 11.
  • the contact hole reaching the lower connection portion has only the opening formed in the first insulating layer 11, and the depth thereof is The thickness of the first insulating layer 11 is smaller than the depth of the contact hole CH_s.
  • the depth of the contact hole and the thickness of the insulating layer refer to the depth and thickness of the dielectric substrate 1 in the normal direction, respectively. The same applies to other contact holes and insulating layers unless otherwise specified.
  • the source terminal portion ST of the TFT substrate 101A is superior to the case where the lower connection portion is included in the source metal layer 7 because the lower connection portion 3s is included in the gate metal layer 3, for example. Reliable.
  • the opening 4s formed in the gate insulating layer 4 is formed so as to expose only a part of the lower connection portion 3s.
  • the opening 4s formed in the gate insulating layer 4 is inside the lower connection portion 3s. Therefore, all the regions in the opening 4 s have a laminated structure having the lower connection portion 3 s and the upper connection portion 13 s on the dielectric substrate 1.
  • the outside of the lower connection portion 3 s has a stacked structure including the gate insulating layer 4 and the first insulating layer 11. Thereby, the source terminal portion ST of the TFT substrate 101A has excellent reliability. From the viewpoint of obtaining excellent reliability, it is preferable that the sum of the thickness of the gate insulating layer 4 and the thickness of the first insulating layer 11 is large.
  • the TFT substrate 101A has a gate terminal portion GT in the non-transmission / reception region R2.
  • the gate terminal part GT has, for example, the same configuration as the source terminal part ST.
  • the gate terminal portion GT is generally provided for each gate bus line GL.
  • the gate terminal portion GT is formed on the gate terminal lower connection portion 3g (also simply referred to as “lower connection portion 3g”) and the gate insulating layer 4. 4 g, the opening 11 g formed in the first insulating layer 11, the gate terminal upper connection portion 13 g (also simply referred to as “upper connection portion 13 g”), and the second insulating layer 17. And 17 g of openings.
  • the lower connection portion 3g is included in the gate metal layer 3 and is electrically connected to the gate bus line GL.
  • the lower connection portion 3g extends from the gate bus line GL and is formed integrally with the gate bus line GL.
  • the opening 4g formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connecting portion 3g.
  • the opening 11 g formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 g formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4g formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11g formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_g.
  • the upper connection portion 13 g is included in the lower conductive layer 13.
  • the upper connection portion 13g is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_g, and is connected to the lower connection portion 3g in the contact hole CH_g.
  • the upper connecting portion 13g is in contact with the lower connecting portion 3g in the opening 4g formed in the gate insulating layer 4.
  • the opening 17g formed in the second insulating layer 17 reaches the upper connecting portion 13g.
  • all of the upper connecting portion 13g may overlap with the lower connecting portion 3g.
  • the gate terminal portion GT does not have a conductive portion included in the source metal layer 7, a conductive portion included in the patch metal layer 151, and a conductive portion included in the upper conductive layer 19.
  • the gate terminal part GT has the lower connection part 3g included in the gate metal layer 3, it has excellent reliability like the source terminal part ST.
  • the TFT substrate 101A has a CS terminal portion CT in the non-transmission / reception region R2.
  • the CS terminal section CT has the same configuration as the source terminal section ST and the gate terminal section GT, as shown in FIG. 8B.
  • the CS terminal portion CT may be provided corresponding to each CS bus line CL, for example.
  • the CS terminal portion CT includes a CS terminal lower connection portion 3c (also simply referred to as “lower connection portion 3c”) and an opening portion 4c formed in the gate insulating layer 4.
  • the lower connection portion 3 c is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3c is electrically connected to the CS bus line CL.
  • the lower connection portion 3c extends from the CS bus line CL and is integrally formed with the CS bus line CL.
  • the opening 4c formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connecting portion 3c.
  • the opening 11 c formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 c formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4c formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11c formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_c.
  • the upper connection portion 13 c is included in the lower conductive layer 13.
  • the upper connection portion 13c is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_c, and is connected to the lower connection portion 3c in the contact hole CH_c.
  • the upper connection portion 13 c is in contact with the lower connection portion 3 c in the opening 4 c formed in the gate insulating layer 4.
  • the opening 17c formed in the second insulating layer 17 reaches the upper connecting portion 13c.
  • all of the upper connecting portion 13c may overlap the lower connecting portion 3c.
  • the CS terminal portion CT does not have a conductive portion included in the source metal layer 7, a conductive portion included in the patch metal layer 151, and a conductive portion included in the upper conductive layer 19.
  • the CS terminal portion CT includes the lower connection portion 3c included in the gate metal layer 3, the CS terminal portion CT has excellent reliability like the source terminal portion ST.
  • the TFT substrate 101A has a first transfer terminal portion PT1 in the non-transmission / reception region R2.
  • the first transfer terminal portion PT1 is provided in the seal region Rs (that is, the first transfer terminal portion PT1 is provided in a seal portion surrounding the liquid crystal layer).
  • the first transfer terminal portion PT1 includes a first transfer terminal lower connection portion 3p1 (sometimes simply referred to as “lower connection portion 3p1”) and a gate.
  • An opening 4p1 formed in the insulating layer 4 an opening 11p1 formed in the first insulating layer 11, a first transfer terminal conductive portion 15p1 (also simply referred to as “conductive portion 15p1”), and a first. 2 has an opening 17p1 formed in the insulating layer 17, and an upper connection portion 19p1 for the first transfer terminal (also simply referred to as “upper connection portion 19p1”).
  • the lower connection portion 3p1 is included in the gate metal layer 3. That is, the lower connection portion 3p1 is formed of the same conductive film as the gate bus line GL. The lower connection portion 3p1 is electrically separated from the gate bus line GL. For example, when the same voltage as the slot voltage is supplied to the CS bus line CL, the lower connection portion 3p1 is electrically connected to the CS bus line CL, for example. As illustrated, the lower connection portion 3p1 may be extended from the CS bus line. However, the present invention is not limited to this example, and the lower connection portion 3p1 may be electrically separated from the CS bus line.
  • the opening 4p1 formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3p1.
  • the opening 11 p 1 formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 p 1 formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4p1 formed in the gate insulating layer 4 and the opening 11p1 formed in the first insulating layer 11 constitute a contact hole CH_p1.
  • the conductive portion 15p1 is included in the patch metal layer 15l.
  • the conductive portion 15p1 is formed on the first insulating layer 11 and in the contact hole CH_p1, and is connected to the lower connection portion 3p1 in the contact hole CH_p1.
  • the conductive portion 15p1 is in contact with the lower connection portion 3p1 in the opening 4p1.
  • the opening (contact hole) 17p1 formed in the second insulating layer 17 reaches the conductive portion 15p1.
  • the upper connection portion 19p1 is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connection portion 19p1 is formed on the second insulating layer 17 and in the opening portion 17p1, and is connected to the conductive portion 15p1 in the opening portion 17p1.
  • the upper connecting portion 19p1 is in contact with the conductive portion 15p1 in the opening 17p1.
  • the upper connecting portion 19p1 is connected to the transfer terminal upper connecting portion on the slot substrate side by, for example, a sealing material containing conductive particles (see FIG. 16B).
  • the first transfer terminal portion PT1 does not have a conductive portion included in the source metal layer 7 and a conductive portion included in the lower conductive layer 13.
  • the upper conductive layer 19 includes, for example, a transparent conductive layer (for example, an ITO layer).
  • the upper conductive layer 19 may be formed of only a transparent conductive layer, for example.
  • the upper conductive layer 19 may include a first upper conductive layer including a transparent conductive layer and a second upper conductive layer formed under the first upper conductive layer.
  • the second upper conductive layer is formed from, for example, one layer selected from the group consisting of a Ti layer, a MoNbNi layer, a MoNb layer, a MoW layer, a W layer, and a Ta layer, or a stack of two or more layers.
  • the first transfer terminal portion PT1 includes a conductive portion 15p1 between the lower connection portion 3p1 and the upper connection portion 19p1. Thereby, the first transfer terminal portion PT1 has an advantage that the electrical resistance between the lower connection portion 3p1 and the upper connection portion 19p1 is low.
  • all of the upper connecting portion 19p1 may overlap the conductive portion 15p1.
  • the lower connection portion 3p1 is disposed between two adjacent gate bus lines GL.
  • the two lower connection portions 3p1 arranged with the gate bus line GL interposed therebetween may be electrically connected via a conductive connection portion (not shown).
  • the conductive connection part that electrically connects the two lower connection parts 3p1 may be included in the source metal layer 7, for example.
  • the lower connection portion 3p1 is connected to the upper connection portion 19p1 via the conductive portion 15p1, but the contact hole CH_p1 is connected to one lower connection portion 3p1.
  • One or more may be provided.
  • One contact hole may be provided for one lower connection portion 3p1.
  • the number and shape of the contact holes are not limited to the illustrated example.
  • the upper connection portion 19p1 is connected to the conductive portion 15p1 by one opening portion 17p1, but one or more openings 17p1 may be provided for one upper connection portion 19p1.
  • a plurality of openings may be provided for one upper connection portion 19p1. The number and shape of the openings are not limited to the illustrated example.
  • the second transfer terminal portion PT2 is provided outside the seal region Rs (on the opposite side to the transmission / reception region R1). As shown in FIGS. 8B and 9D, the second transfer terminal portion PT2 includes a second transfer terminal lower connection portion 15p2 (also simply referred to as a “lower connection portion 15p2”), and a second transfer terminal portion PT2. 2 has an opening 17p2 formed in the insulating layer 17, and a second transfer terminal upper connection portion 19p2 (also simply referred to as “upper connection portion 19p2”).
  • the second transfer terminal portion PT2 has the same cross-sectional structure as the portion of the first transfer terminal portion PT1 that does not have the lower connection portion 3p1 and the contact hole CH_p1 (see FIG. 10A).
  • the lower connection portion 15p2 is included in the patch metal layer 15l.
  • the lower connection portion 15p2 extends from the first transfer terminal conductive portion 15p1, and is integrally formed with the first transfer terminal conductive portion 15p1.
  • the opening (contact hole) 17p2 formed in the second insulating layer 17 reaches the lower connection portion 15p2.
  • the upper connection portion 19p2 is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connection portion 19p2 is formed on the second insulating layer 17 and in the opening portion 17p2, and is connected to the lower connection portion 15p2 in the opening portion 17p2.
  • the upper connecting portion 19p2 is in contact with the lower connecting portion 15p2 in the opening 17p2.
  • the second transfer terminal portion PT2 does not have a conductive portion included in the gate metal layer 3, a conductive portion included in the source metal layer 7, and a conductive portion included in the lower conductive layer 13.
  • the upper connection portion 19p2 may be connected to the transfer terminal connection portion on the slot substrate side, for example, by a sealing material containing conductive particles.
  • TFT substrate 101A A manufacturing method of the TFT substrate 101A will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 11 (a)-(e), FIG. 12 (a)-(d), FIG. 13 (a)-(c), FIG. 14 (a), (b), and FIG. 15 (a), (b).
  • FIG. 3B shows a cross section corresponding to FIG. 3B and FIGS. 9A to 9D (A-A ′ cross section to E-E ′ cross section of the TFT substrate 101A). Note that the cross section corresponding to FIG. 10A (the FF ′ cross section of the TFT substrate 101A) is not shown, but the cross section corresponding to FIG. 9D (the EE ′ cross section of the TFT substrate 101A). ).
  • a gate conductive film 3 ′ is formed on the dielectric substrate 1 by sputtering or the like.
  • the material of the conductive film 3 ′ for the gate is not particularly limited.
  • a film containing a metal such as, an alloy thereof, or a metal nitride thereof can be used as appropriate.
  • the gate conductive film 3 ′ a laminated film (MoN / Al) in which an Al film (thickness: for example, 150 nm) and a MoN film (thickness: for example, 100 nm) are laminated in this order is formed.
  • the gate conductive layer 3 ′ is patterned to form the gate metal layer 3 as shown in FIG. Specifically, the gate electrode 3G, the gate bus line GL, the lower auxiliary capacitance electrode 3C, the CS bus line CL, the connection portion 3a2 and the wiring 3w1 are formed in the antenna unit formation region, and the source lower portion is formed in the source-gate connection portion formation region. Connection wiring 3sg is formed, and lower connection portions 3s, 3g, 3c and 3p1 are formed in each terminal portion formation region.
  • the patterning of the gate conductive film 3 ′ is performed by wet etching.
  • a gate insulating film 4 an intrinsic amorphous silicon film 5 ′, and an n + -type amorphous silicon film 6 ′ are formed in this order so as to cover the gate metal layer 3.
  • the gate insulating layer 4 and the gate insulating film 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the gate insulating film 4 can be formed by a CVD method or the like.
  • a silicon oxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SixNy) film, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film, or the like is appropriately used.
  • a silicon nitride (SixNy) film having a thickness of 350 nm is formed.
  • an intrinsic amorphous silicon film 5 ′ having a thickness of 120 nm and an n + type amorphous silicon film 6 ′ having a thickness of 30 nm, for example, are formed.
  • the intrinsic amorphous silicon film 5 ′ and the n + -type amorphous silicon film 6 ′ are patterned to obtain the island-shaped semiconductor layer 5 and the contact layer 6 as shown in FIG.
  • the semiconductor film used for the semiconductor layer 5 is not limited to an amorphous silicon film.
  • an oxide semiconductor layer may be formed as the semiconductor layer 5.
  • a contact layer may not be provided between the semiconductor layer 5 and the source and drain electrodes.
  • a source conductive film 7 ′ is formed on the gate insulating film 4 and the contact layer 6 by sputtering or the like.
  • the material of the source conductive film 7 ′ is not particularly limited.
  • a film containing a metal such as, an alloy thereof, or a metal nitride thereof can be used as appropriate.
  • the conductive film 7 ′ for the source a stacked film (MoN / Al / thickness) in which MoN (thickness: for example 50 nm), Al (thickness: for example 150 nm) and MoN (thickness: for example 100 nm) are stacked in this order. MoN).
  • the source metal layer 7 is formed as shown in FIG. Specifically, the source electrode 7S, the drain electrode 7D, the source bus line SL, and the upper auxiliary capacitance electrode 7C are formed in the antenna unit formation region, and the source bus line connection portion 7sg is formed in the source-gate connection portion formation region. .
  • the contact layer 6 is also etched to form a source contact layer 6S and a drain contact layer 6D that are separated from each other.
  • the patterning of the source conductive film 7 ′ is performed by wet etching.
  • an MoN film and an Al film are simultaneously patterned by wet etching using an aqueous solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. After that, for example, by dry etching, a portion of the contact layer located on the region that becomes the channel region of the semiconductor layer 5 is removed to form a gap portion, which is separated into the source contact layer 6S and the drain contact layer 6D. At this time, the vicinity of the surface of the semiconductor layer 5 is also etched in the gap portion (overetching). In this way, the TFT 10 is obtained.
  • the Al film is patterned by wet etching using, for example, an aqueous solution of phosphoric acid, acetic acid and nitric acid, and then dried.
  • the Ti film and the contact layer (n + type amorphous silicon layer) 6 may be patterned simultaneously by etching.
  • the source conductive film and the contact layer can be etched together.
  • the etching amount of the gap portion can be controlled more easily.
  • the source metal layer 7 is formed so as not to overlap at least a part of the connection part 3a2 and at least a part of the wiring 3w1.
  • the source metal layer 7 is formed so that at least a part of the source lower connection wiring 3sg does not overlap with the source bus line connection portion 7sg.
  • each terminal portion formation region does not have a conductive portion included in the source metal layer 7.
  • a first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10 and the source metal layer 7.
  • the first insulating film 11 is formed by, for example, a CVD method.
  • silicon oxide (SiO 2) film a silicon nitride (SixNy) film, silicon oxynitride is used;; (x> y SiNxOy) film or the like as appropriate (SiOxNy x> y) film, a silicon nitride oxide be able to.
  • the first insulating film 11 is formed in contact with the channel region of the semiconductor layer 5.
  • a silicon nitride (SixNy) film having a thickness of 330 nm is formed as the first insulating film 11.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process. .
  • an opening 11a1 (contact hole CH_a1) reaching a portion extending from the drain electrode 7D is formed in the first insulating film 11, and a contact hole CH_a2 reaching the connection portion 3a2 is formed.
  • a contact hole CH_a3 that is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11 and reaches the wiring 3w1 is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • a contact hole CH_p1 reaching the lower connection portion 3p1 is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • a contact hole CH_sg1 reaching the source lower connection wiring 3sg is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11, and an opening 11sg2 (contact hole CH_sg2) reaching the source bus line connection 7sg is formed. ) Is formed in the first insulating film 11.
  • a contact hole CH_s reaching the lower connection portion 3 s is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • a contact hole CH_g reaching the lower connection portion 3g is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • a contact hole CH_c reaching the lower connection portion 3 c is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched using the source metal layer 7 as an etch stop.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are collectively etched and overlapped with a portion extending from the drain electrode 7D in a region overlapping with the connection portion 3a2 and the wiring 3w1.
  • the region only the first insulating film 11 is etched by the portion extending from the drain electrode 7D functioning as an etch stop.
  • contact holes CH_a1, CH_a2, and CH_a3 are obtained.
  • the contact hole CH_a2 has an opening 4a2 formed in the gate insulating film 4 and an opening 11a2 formed in the first insulating film 11. On the side surface of the contact hole CH_a2, the side surface of the opening 4a2 and the side surface of the opening 11a2 may be aligned.
  • the contact hole CH_a3 has an opening 4a3 formed in the gate insulating film 4 and an opening 11a3 formed in the first insulating film 11. On the side surface of the contact hole CH_a3, the side surface of the opening 4a3 and the side surface of the opening 11a3 may be aligned.
  • the side surfaces are aligned of two or more different layers is not only the case where the side surfaces exposed in the contact hole in these layers are flush with each other in the vertical direction, This includes the case of continuously forming an inclined surface such as a tapered shape. Such a configuration can be obtained, for example, by etching these layers using the same mask, or by etching the other layer using one layer as a mask.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are collectively etched using, for example, the same etchant.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched by dry etching using a fluorine-based gas.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 may be etched using different etchants.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched together in the region overlapping the source lower connection wiring 3sg, and in the region overlapping the source bus line connection portion 7sg.
  • the first insulating film 11 is etched by the source bus line connection portion 7sg functioning as an etch stop. Thereby, contact holes CH_sg1 and CH_sg2 are obtained.
  • the contact hole CH_sg1 has an opening 4sg1 formed in the gate insulating layer 4 and an opening 11sg1 formed in the first insulating layer 11.
  • at least a part of the source lower connection wiring 3 sg is formed so as not to overlap with the source bus line connection part 7 sg, so that the contact hole CH_sg 1 is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11.
  • the side surface of the opening 4sg1 and the side surface of the opening 11sg1 may be aligned.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched together to form a contact hole CH_p1.
  • the contact hole CH_p1 has an opening 4p1 formed in the gate insulating film 4 and an opening 11p1 formed in the first insulating film 11.
  • the side surface of the opening 4p1 and the side surface of the opening 11p1 may be aligned.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched together to form a contact hole CH_s.
  • the contact hole CH_s has an opening 4 s formed in the gate insulating film 4 and an opening 11 s formed in the first insulating film 11.
  • the side surface of the opening 4s and the side surface of the opening 11s may be aligned.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched together to form a contact hole CH_g.
  • the contact hole CH_g has an opening 4 g formed in the gate insulating film 4 and an opening 11 g formed in the first insulating film 11.
  • the side surface of the opening 4g and the side surface of the opening 11g may be aligned.
  • the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 are etched together to form a contact hole CH_c.
  • the contact hole CH_c has an opening 4 c formed in the gate insulating film 4 and an opening 11 c formed in the first insulating film 11.
  • the side surface of the opening 4c and the side surface of the opening 11c may be aligned.
  • a lower conductive film 13 ′ is formed in the contact hole CH_s, the contact hole CH_g, and the contact hole CH_c by, for example, sputtering.
  • an ITO (indium tin oxide) film, an IZO film, a ZnO film (zinc oxide film), or the like can be used as the lower conductive film 13 ′.
  • an ITO film with a thickness of 70 nm is formed.
  • the lower conductive layer 13 ' is patterned to form the lower conductive layer 13 as shown in FIG. Specifically, in the source-gate connection portion formation region, the source bus line upper connection portion 13sg that contacts the source lower connection wiring 3sg in the contact hole CH_sg1 and contacts the source bus line connection portion 7sg in the contact hole CH_sg2; An upper connection portion 13s in contact with the lower connection portion 3s in the contact hole CH_s in the source terminal portion formation region; an upper connection portion 13g in contact with the lower connection portion 3g in the contact hole CH_g in the gate terminal portion formation region; In the terminal portion formation region, the upper connection portion 13c that contacts the lower connection portion 3c is formed in the contact hole CH_c.
  • a patch conductive film 15 ′ is formed on the lower conductive layer 13 and the first insulating layer 11.
  • the same material as that of the gate conductive film 3 ′ or the source conductive film 7 ′ can be used.
  • a laminated film (Cu / Ti) including a Ti film (thickness: 20 nm, for example) and a Cu film (thickness: 500 nm, for example) in this order is formed as the patch conductive film 15 ′.
  • a laminated film including a MoN film (thickness: for example, 50 nm), an Al film (thickness: for example, 1000 nm), and a MoN film (thickness: for example, 50 nm) in this order. / MoN) may be formed.
  • the patch conductive film is preferably set to be thicker than the gate conductive film and the source conductive film. As a result, by reducing the sheet resistance of the patch electrode, it is possible to reduce a loss in which the vibration of free electrons in the patch electrode changes to heat.
  • a suitable thickness of the conductive film for patch is, for example, 0.3 ⁇ m or more. If it is thinner than this, the sheet resistance becomes 0.10 ⁇ / sq or more, which may cause a problem of increased loss.
  • the thickness of the conductive film for patch is, for example, 3 ⁇ m or less, more preferably 2 ⁇ m or less. If it is thicker than this, the substrate may be warped due to thermal stress during the process. If the warpage is large, problems such as conveyance trouble, chipping of the substrate, or cracking of the substrate may occur in the mass production process.
  • the patch conductive layer 15 ' is patterned to form a patch metal layer 151 as shown in FIG. Specifically, the patch electrode 15 and the connection portions 15a1 and 15a2 are formed in the antenna unit formation region, the conductive portion 15p1 is formed in the first transfer terminal portion formation region, and the lower connection portion 15p2 is formed in the second transfer terminal portion formation region. Form.
  • connection portion 15a1 is formed to be connected to a portion extending from the drain electrode 7D in the contact hole CH_a1, and the connection portion 15a2 is connected to the connection portion 3a2 in the contact hole CH_a2. It is formed so that.
  • the patch electrode 15 is formed so as to be connected to the wiring 3w1 in the contact hole CH_a3.
  • the conductive portion 15p1 is formed so as to be connected to the lower connection portion 3p1 in the contact hole CH_p1.
  • a laminated film (MoN / Al / MoN) in which MoN, Al, and MoN are laminated in this order is formed as the patch conductive film 15 ′
  • patterning of the patch conductive film 15 ′ is performed by using, for example, phosphorous as an etchant.
  • the MoN film and Al film are simultaneously patterned by wet etching using an aqueous solution containing acid, nitric acid and acetic acid.
  • the patch conductive film 15 ′ is wet-etched using, for example, a mixed acid aqueous solution as an etchant. Can be patterned.
  • the patch conductive film 15 ′ in the source-gate connection portion formation region is removed. Since the source bus line upper connection portion 13sg is formed in the contact hole CH_sg1 and the contact hole CH_sg2, in the patterning process of the patch conductive film 15 ′, the source lower connection wiring 3sg and / or the source bus line connection by etching is performed. Damage to the part 7sg is reduced.
  • a portion of the source lower connection wiring 3sg exposed by the contact hole CH_sg1 is covered with the source bus line upper connection portion 13sg, and is exposed by the contact hole CH_sg2 of the source bus line connection portion 7sg.
  • the covered portion is covered with the source bus line upper connecting portion 13sg.
  • the second insulating film 17 is formed on the patch metal layer 151, the lower conductive layer 13, and the first insulating layer 11.
  • the second insulating film 17 is formed by, for example, a CVD method.
  • a silicon oxide (SiO 2 ) film, a silicon nitride (SixNy) film, a silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y) film, or the like is used as appropriate.
  • a silicon nitride (SixNy) film having a thickness of 100 nm is formed.
  • the second insulating film 17 is formed so as to cover the patch metal layer 15l.
  • the second insulating film 17 is etched by a known photolithography process to form the second insulating layer 17 as shown in FIG. Specifically, in the source terminal portion formation region, an opening 17s reaching the lower connection portion 3s is formed. In the gate terminal portion formation region, an opening portion 17g reaching the lower connection portion 3g is formed. In the CS terminal portion formation region, an opening 17c reaching the lower connection portion 3c is formed. In the first transfer terminal portion formation region, an opening 17p1 reaching the conductive portion 15p1 is formed. In the second transfer terminal portion formation region, an opening 17p2 reaching the lower connection portion 15p2 is formed.
  • An upper conductive film 19 ′ is formed on the second insulating layer 17, in the opening 17s, in the opening 17g, in the opening 17c, in the opening 17p1, and in the opening 17p2, for example, by sputtering.
  • the upper conductive film 19 ' includes, for example, a transparent conductive film.
  • the transparent conductive film for example, an ITO (indium tin oxide) film, an IZO film, a ZnO film (zinc oxide film), or the like can be used.
  • an ITO film having a thickness of 70 nm is used as the upper conductive film 19 ′.
  • the upper conductive layer 19 ' is patterned to form the upper conductive layer 19 as shown in FIG. Specifically, the upper connection portion 19p1 connected to the conductive portion 15p1 in the opening portion 17p1 in the first transfer terminal portion formation region and the lower connection portion 15p2 in the opening portion 17p2 in the second transfer terminal portion formation region.
  • the upper connection portion 19p2 to be formed is formed. Thereby, the antenna unit region U, the source-gate connection part SG, the source terminal part ST, the gate terminal part GT, the CS terminal part CT, the first transfer terminal part PT1, and the second transfer terminal part PT2 are obtained.
  • the TFT substrate 101A is manufactured.
  • FIG. 16A is a cross-sectional view schematically showing the antenna unit region U and the terminal portion IT in the slot substrate 201.
  • the slot substrate 201 includes a dielectric substrate 51 having a front surface and a back surface, a third insulating layer 52 formed on the surface of the dielectric substrate 51, a slot electrode 55 formed on the third insulating layer 52, and a slot electrode. And a fourth insulating layer 58 covering 55.
  • the reflective conductive plate 65 is disposed so as to face the back surface of the dielectric substrate 51 through a dielectric layer (air layer) 54.
  • the slot electrode 55 and the reflective conductive plate 65 function as walls of the waveguide 301.
  • a plurality of slots 57 are formed in the slot electrode 55 in the transmission / reception region R1.
  • the slot 57 is an opening that penetrates the slot electrode 55.
  • one slot 57 is arranged in each antenna unit region U.
  • the fourth insulating layer 58 is formed on the slot electrode 55 and in the slot 57.
  • the material of the fourth insulating layer 58 may be the same as the material of the third insulating layer 52.
  • the slot electrode 55 and the liquid crystal layer LC are not in direct contact, so that the reliability can be improved.
  • the slot electrode 55 is formed of a Cu layer, Cu may be eluted into the liquid crystal layer LC.
  • a void may be included in the Al layer.
  • the fourth insulating layer 58 can prevent the liquid crystal material from entering the voids of the Al layer. If the slot electrode 55 is produced by attaching an Al layer to the dielectric substrate 51 with an aluminum foil and bonding it, and then patterning it, the void problem can be avoided.
  • the slot electrode 55 includes a main layer 55M such as a Cu layer or an Al layer.
  • the slot electrode 55 may have a stacked structure including a main layer 55M and an upper layer 55U and a lower layer 55L arranged so as to sandwich the main layer 55M.
  • the thickness of the main layer 55M is set in consideration of the skin effect depending on the material, and may be, for example, 2 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the thickness of the main layer 55M is typically larger than the thickness of the upper layer 55U and the lower layer 55L.
  • the main layer 55M is a Cu layer
  • the upper layer 55U and the lower layer 55L are Ti layers.
  • the adhesion between the slot electrode 55 and the third insulating layer 52 can be improved.
  • the upper layer 55U corrosion of the main layer 55M (for example, Cu layer) can be suppressed.
  • the reflective conductive plate 65 constitutes the wall of the waveguide 301, the reflective conductive plate 65 preferably has a thickness of 3 times or more, preferably 5 times or more of the skin depth.
  • the reflective conductive plate 65 for example, an aluminum plate or a copper plate having a thickness of several millimeters produced by cutting can be used.
  • a terminal section IT is provided in the non-transmission / reception area R2.
  • the terminal portion IT includes a slot electrode 55, a fourth insulating layer 58 that covers the slot electrode 55, and an upper connection portion 60.
  • the fourth insulating layer 58 has an opening reaching the slot electrode 55.
  • the upper connecting portion 60 is in contact with the slot electrode 55 in the opening.
  • the terminal portion IT is disposed in the seal region Rs and is connected to the transfer terminal portion in the TFT substrate by a seal resin containing conductive particles (transfer portion).
  • FIG. 16B is a schematic cross-sectional view for explaining the transfer part that connects the first transfer terminal part PT1 of the TFT substrate 101A and the terminal part IT of the slot substrate 201.
  • the same reference numerals are assigned to the same components as those in the previous drawings.
  • the upper connection portion 60 of the terminal portion IT is electrically connected to the first transfer terminal upper connection portion 19p1 of the first transfer terminal portion PT1 in the TFT substrate 101A.
  • the upper connection portion 60 and the upper connection portion 19p1 are connected via a resin (seal resin) 73 including the conductive beads 71 (also referred to as “seal portion 73”).
  • the upper connection portions 60 and 19p1 are both transparent conductive layers such as an ITO film and an IZO film, and an oxide film may be formed on the surface thereof.
  • these transparent conductive layers are bonded via a resin containing conductive beads (for example, Au beads) 71, so even if a surface oxide film is formed, the conductive beads are on the surface.
  • the conductive beads 71 may penetrate not only the surface oxide film but also the upper connection portions 60 and 19p1 which are transparent conductive layers, and may be in direct contact with the conductive portion 15p1 and the slot electrode 55.
  • the transfer unit may be disposed both at the center and the peripheral part of the scanning antenna 1000A (that is, inside and outside the donut-shaped transmission / reception region R1 when viewed from the normal direction of the scanning antenna 1000A), You may arrange
  • the transfer part may be disposed in the seal region Rs that encloses the liquid crystal, or may be disposed outside the seal region Rs (on the side opposite to the liquid crystal layer).
  • the slot substrate 201 can be manufactured, for example, by the following method.
  • a third insulating layer (thickness: for example, 200 nm) 52 is formed on a dielectric substrate.
  • a substrate such as a glass substrate or a resin substrate that has a high transmittance with respect to electromagnetic waves (small dielectric constant ⁇ M and dielectric loss tan ⁇ M ) can be used.
  • the dielectric substrate is preferably thin in order to suppress attenuation of electromagnetic waves.
  • the glass substrate may be thinned from the back side. Thereby, the thickness of a glass substrate can be reduced to 500 micrometers or less, for example.
  • components such as TFTs may be formed directly on the resin substrate, or may be formed on the resin substrate using a transfer method.
  • a resin film for example, a polyimide film
  • a constituent element is formed on the resin film by a process described later, and then the resin film on which the constituent element is formed and the glass substrate are combined.
  • a resin has a smaller dielectric constant ⁇ M and dielectric loss tan ⁇ M than glass.
  • the thickness of the resin substrate is, for example, 3 ⁇ m to 300 ⁇ m.
  • the resin material for example, liquid crystal polymer can be used in addition to polyimide.
  • the third insulating layer 52 is not particularly limited, for example, silicon oxide (SiO 2) film, a silicon nitride (SiNx) film, silicon oxynitride (SiOxNy; x> y) film, a silicon nitride oxide (SiNxOy; x> y ) A film or the like can be used as appropriate.
  • a metal film is formed on the third insulating layer 52 and patterned to obtain a slot electrode 55 having a plurality of slots 57.
  • a Cu film (or Al film) having a thickness of 2 ⁇ m to 5 ⁇ m may be used.
  • a laminated film in which Ti (thickness: for example 20 nm) and Cu (thickness: for example 3000 nm) are laminated in this order is used.
  • a laminated film in which a Ti film, a Cu film, and a Ti film are laminated in this order may be formed.
  • a fourth insulating layer (thickness: for example, 100 nm or 200 nm) 58 is formed on the slot electrode 55 and in the slot 57.
  • the material of the fourth insulating layer 58 may be the same as the material of the third insulating layer.
  • an opening reaching the slot electrode 55 is formed in the fourth insulating layer 58 in the non-transmission / reception region R2.
  • a transparent conductive film is formed on the fourth insulating layer 58 and in the opening of the fourth insulating layer 58, and this is patterned to form the upper connection portion 60 in contact with the slot electrode 55 in the opening. Thereby, the terminal part IT is obtained.
  • a TFT having the semiconductor layer 5 as an active layer is used as a switching element disposed in each pixel.
  • the semiconductor layer 5 is not limited to an amorphous silicon layer, and may be a polysilicon layer or an oxide semiconductor layer.
  • the oxide semiconductor included in the oxide semiconductor layer may be an amorphous oxide semiconductor or a crystalline oxide semiconductor having a crystalline portion.
  • the crystalline oxide semiconductor include a polycrystalline oxide semiconductor, a microcrystalline oxide semiconductor, and a crystalline oxide semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface.
  • the oxide semiconductor layer may have a stacked structure of two or more layers.
  • the oxide semiconductor layer may include an amorphous oxide semiconductor layer and a crystalline oxide semiconductor layer.
  • a plurality of crystalline oxide semiconductor layers having different crystal structures may be included.
  • a plurality of amorphous oxide semiconductor layers may be included.
  • the energy gap of the oxide semiconductor included in the upper layer is preferably larger than the energy gap of the oxide semiconductor included in the lower layer.
  • the energy gap of the lower oxide semiconductor may be larger than the energy gap of the upper oxide semiconductor.
  • the oxide semiconductor layer may contain at least one metal element of In, Ga, and Zn, for example.
  • the oxide semiconductor layer includes, for example, an In—Ga—Zn—O-based semiconductor (eg, indium gallium zinc oxide).
  • Such an oxide semiconductor layer can be formed using an oxide semiconductor film containing an In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • the In—Ga—Zn—O-based semiconductor may be amorphous or crystalline.
  • a crystalline In—Ga—Zn—O-based semiconductor in which the c-axis is oriented substantially perpendicular to the layer surface is preferable.
  • a TFT having an In—Ga—Zn—O-based semiconductor layer has high mobility (more than 20 times that of an a-Si TFT) and low leakage current (less than one hundredth of that of an a-Si TFT).
  • the TFT is suitably used as a driving TFT (for example, a TFT included in a driving circuit provided in a non-transmission / reception area) and a TFT provided in each antenna unit area.
  • the oxide semiconductor layer may include another oxide semiconductor instead of the In—Ga—Zn—O-based semiconductor.
  • an In—Sn—Zn—O-based semiconductor eg, In 2 O 3 —SnO 2 —ZnO; InSnZnO
  • the In—Sn—Zn—O-based semiconductor is a ternary oxide of In (indium), Sn (tin), and Zn (zinc).
  • the oxide semiconductor layer includes an In—Al—Zn—O based semiconductor, an In—Al—Sn—Zn—O based semiconductor, a Zn—O based semiconductor, an In—Zn—O based semiconductor, and a Zn—Ti—O based semiconductor.
  • Cd—Ge—O based semiconductor Cd—Pb—O based semiconductor, CdO (cadmium oxide), Mg—Zn—O based semiconductor, In—Ga—Sn—O based semiconductor, In—Ga—O based semiconductor, A Zr—In—Zn—O based semiconductor, an Hf—In—Zn—O based semiconductor, an Al—Ga—Zn—O based semiconductor, a Ga—Zn—O based semiconductor, or the like may be included.
  • the TFT 10 is a channel etch type TFT having a bottom gate structure.
  • the etch stop layer is not formed on the channel region, and the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source and drain electrodes are arranged in contact with the upper surface of the semiconductor layer.
  • the channel etch type TFT is formed, for example, by forming a conductive film for a source / drain electrode on a semiconductor layer and performing source / drain separation. In the source / drain separation step, the surface portion of the channel region may be etched.
  • the TFT 10 may be an etch stop type TFT in which an etch stop layer is formed on the channel region.
  • the etch stop type TFT the lower surfaces of the end portions on the channel side of the source and drain electrodes are located, for example, on the etch stop layer.
  • an etch stop type TFT is formed by forming an etch stop layer that covers a portion of a semiconductor layer that becomes a channel region, and then forming a conductive film for a source / drain electrode on the semiconductor layer and the etch stop layer. Formed by performing separation.
  • the TFT 10 has a top contact structure in which the source and drain electrodes are in contact with the upper surface of the semiconductor layer, but the source and drain electrodes may be disposed in contact with the lower surface of the semiconductor layer (bottom contact structure). Further, the TFT 10 may have a bottom gate structure having a gate electrode on the dielectric substrate side of the semiconductor layer, or may have a top gate structure having a gate electrode above the semiconductor layer.
  • Modification 1 With reference to FIG. 17, the scanning antenna 1000 ⁇ / b> Aa and the TFT substrate 101 ⁇ / b> Aa included in the scanning antenna 1000 ⁇ / b> Aa of Modification 1 of the present embodiment will be described. Components common to the scanning antenna 1000A and the TFT substrate 101A are denoted by common reference numerals, and description thereof is omitted.
  • FIG. 17A is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000Aa, and FIG. 17B is along the line AA ′ in FIG. It is typical sectional drawing of TFT substrate 101Aa.
  • the TFT substrate 101Aa provided in the scanning antenna 1000Aa is different from the TFT substrate 101A provided in the scanning antenna 1000A in that the connection portions 15a1 and 15a2 are not provided.
  • the source metal layer 7 of the TFT substrate 101Aa is further connected to the drain electrode 7D, and further includes a connection portion 7a2 that overlaps with the connection portion 3a2 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the connecting portion 7a2 is formed on the gate insulating layer 4 and in the opening 4a2 formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the connecting portion 3a2 in the opening 4a2.
  • the connecting portion 7a2 is in contact with the connecting portion 3a2 in the opening 4a2.
  • the opening 4a2 formed in the gate insulating layer 4 may be referred to as a contact hole CH_a2x.
  • the connection portion 7a2 extends from the upper auxiliary capacitance electrode 7C formed integrally with the drain electrode 7D.
  • the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are electrically connected via the upper auxiliary capacitance electrode 7C, the connection portions 7a2 and 3a2, and the wiring 3w1.
  • the patch drain connection portion included in the TFT substrate 101Aa includes an upper auxiliary capacitance electrode 7C, connection portions 7a2 and 3a2, and a wiring 3w1.
  • the same effect as that of the scanning antenna 1000A can be obtained.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the scanning antenna 1000Aa is not shown, but is the same as the scanning antenna 1000A, for example.
  • TFT substrate 101Aa A manufacturing method of the TFT substrate 101Aa will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 18A to 18G and FIGS. 19A to 19E are process cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of the TFT substrate 101Aa. These drawings show a cross section corresponding to FIG. 17B (A-A ′ cross section of the TFT substrate 101 Aa). Illustration and description of the cross section of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101Aa are omitted. Hereinafter, differences from the manufacturing method of the TFT substrate 101A described with reference to FIGS. 11 to 15 will be mainly described.
  • a gate metal layer 3, a gate insulating film 4, an island-shaped semiconductor layer 5, and a contact layer 6 are formed on a dielectric substrate 1.
  • FIG. 18A it differs from the manufacturing method of the TFT substrate 101A in that the gate insulating film 4 is etched by a known photolithography process. As a result, an opening 4a2 reaching the connecting portion 3a2 is formed.
  • a source conductive film 7 ′ is formed on the gate insulating film 4, in the opening 4 a 2 and on the contact layer 6.
  • the source conductive film 7 ' is patterned to form the source metal layer 7 as shown in FIG.
  • it differs from the manufacturing method of the TFT substrate 101A in that a connection portion 7a2 connected to the connection portion 3a2 is further formed in the opening 4a2.
  • a first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10 and the source metal layer 7.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process. .
  • a contact hole CH_a3 reaching the wiring 3w1 is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11 in the antenna unit formation region.
  • a lower conductive film 13 ' is formed on the first insulating film 11 and in the contact hole CH_a3.
  • the lower conductive layer 13 is formed by patterning the lower conductive film 13 '. As shown in FIG. 18G, the conductive portion included in the lower conductive layer 13 is not formed in the antenna unit formation region.
  • a patch conductive film 15 ′ is formed on the lower conductive layer 13 and the first insulating layer 11.
  • the patch conductive layer 15 ′ is patterned to form a patch metal layer 15 l as shown in FIG. 19B. Thereby, the patch electrode 15 is formed in the antenna unit formation region.
  • a second insulating film 17 is formed on the patch metal layer 15l, the lower conductive layer 13, and the first insulating layer 11, and then the second photolithography process is performed by a known photolithography process.
  • the second insulating layer 17 is formed by etching the two insulating film 17. As shown in FIG. 19C, no opening is formed in the second insulating film 17 in the antenna unit formation region.
  • an upper conductive film 19 ′ is formed on the second insulating layer 17.
  • the upper conductive layer 19 is formed by patterning the upper conductive film 19 ′. As shown in FIG. 19E, the conductive portion included in the upper conductive layer 19 is not formed in the antenna unit formation region.
  • the TFT substrate 101Aa is manufactured.
  • Modification 2 The scanning antenna 1000Ab and the TFT substrate 101Ab included in the scanning antenna 1000Ab of Modification 2 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. Components common to the scanning antenna 1000 ⁇ / b> Aa and the TFT substrate 101 ⁇ / b> Aa are denoted by common reference numerals and description thereof is omitted.
  • FIG. 20A is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000Ab, and FIG. 20B is along the line AA ′ in FIG. It is typical sectional drawing of TFT substrate 101Ab.
  • the wiring 3w2 included in the TFT substrate 101Ab extends in the minor axis direction of the slot 57 when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101Ab and the slot substrate 201. In this respect, it is different from the wiring 3w1 included in the TFT substrate 101Aa.
  • the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are electrically connected via the upper auxiliary capacitance electrode 7C, the connection portions 7a2 and 3a2, and the wiring 3w2.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101Ab includes an upper auxiliary capacitance electrode 7C, connection portions 7a2 and 3a2, and a wiring 3w2.
  • the same effect as that of the scanning antenna 1000A can be obtained.
  • the scanning antenna 1002R of Reference Example 2 including the wiring 15w2 included in the patch metal layer 15l and extending in the minor axis direction of the slot 57 is formed on the patch metal layer 15l.
  • the antenna performance is inferior to that of the scanning antenna 1001R of Reference Example 1 that includes the wiring 15w1 that is included and extends in the major axis direction of the slot 57.
  • the scanning antenna according to the embodiment of the present invention may have a wiring 3w1 extending in the longitudinal direction of the slot 57 like the scanning antenna 1000A shown in FIG. Like the scanning antenna 1000 Ab shown in FIG. 20, the wiring 57 may extend in the short axis direction of the slot 57. None have superiority or inferiority in that they have excellent antenna performance.
  • the scanning antenna 1000Ab is different from the scanning antenna 1000Aa in the structure of the non-transmission / reception region R2.
  • the TFT substrate 101Ab does not have the lower conductive layer 13.
  • the lower conductive layer 13 can be omitted, so that the number of manufacturing steps and the manufacturing cost can be reduced as compared with the TFT substrate 101Aa.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the scanning antenna 1000Ab is not limited to the illustrated example.
  • FIGS. 21A and 21B are schematic plan views of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101Ab, and FIGS. 22A to 22D are respectively the non-transmission / reception regions of the TFT substrate 101Ab. It is typical sectional drawing of R2.
  • FIG. 21A shows the source-gate connection portion SG and the source terminal portion ST provided in the non-transmission / reception region R2
  • FIG. 21B shows the transfer terminal portion PT provided in the non-transmission / reception region R2.
  • the gate terminal part GT and the CS terminal part CT are shown.
  • FIG. 22A shows a cross section of the first transfer terminal portion PT1 along the line BB ′ in FIG. 21B
  • FIG. 22B shows C in FIG. 21A.
  • FIG. 22C shows a cross section of the source terminal portion ST along the line DD ′ in FIG. 21A.
  • FIG. 22C shows a cross section of the source-gate connecting portion SG along the line ⁇ C ′.
  • FIG. 22 (d) shows a cross section of the second transfer terminal portion PT2 along the line EE ′ in FIG. 21 (b).
  • the source-gate connecting portion SG of the TFT substrate 101Ab includes a source lower connecting wire 3sgA, an opening 4sgA formed in the gate insulating layer 4, and a source bus. Line connection portion 7sgA.
  • the source lower connection wiring 3 sgA is included in the gate metal layer 3.
  • the source lower connection wiring 3sgA is electrically isolated from the gate bus line GL.
  • the opening 4sgA formed in the gate insulating layer 4 reaches the source lower connection wiring 3sgA.
  • the opening 4sgA may be referred to as a contact hole CH_sgA.
  • the source bus line connection portion 7sgA is included in the source metal layer 7 and is electrically connected to the source bus line SL.
  • the source bus line connection portion 7sgA extends from the source bus line SL and is formed integrally with the source bus line SL.
  • the source bus line connection portion 7sgA is formed on the gate insulating layer 4 and in the contact hole CH_sgA, and is connected to the source lower connection wiring 3sgA in the contact hole CH_sgA.
  • the source bus line connection portion 7sgA is in contact with the source lower connection wiring 3sgA in the contact hole CH_sgA.
  • the source-gate connecting portion SG does not have a conductive portion included in the patch metal layer 15l and a conductive portion included in the upper conductive layer 19. Further, the source-gate connection portion SG does not have an opening formed in the first insulating layer 11.
  • the effect similar to that of the scanning antenna 1000A can be obtained also by having the source-gate connection SG having such a structure. That is, also in the scanning antenna 1000Ab, damage to the gate metal layer 3 and / or the source metal layer 7 in the step of etching the conductive film for patch for forming the patch metal layer 151 is reduced. Since the source-gate connecting portion SG of the scanning antenna 1000Ab does not have an opening formed in the first insulating layer 11, the gate metal layer 3 and the source metal layer 7 are not insulated from each other in the patterning step of the conductive film for patch. This is because it is covered with the layer 11 and is not exposed. Therefore, the scanning antenna 1000Ab has excellent operational stability. Details of the manufacturing method of the TFT substrate 101Ab will be described later.
  • Source terminal ST As shown in FIGS. 21A and 22C, the source terminal portion ST of the TFT substrate 101Ab is connected to the source lower connection wiring 3sgA formed in the source-gate connection portion SG.
  • Part 3 sA also simply referred to as “lower connection part 3 sA”
  • opening 4 sA formed in gate insulating layer 4
  • opening 11 sA formed in first insulating layer 11, and second insulating layer 17.
  • the source terminal upper connection portion 19sA also simply referred to as “upper connection portion 19sA”.
  • the lower connection portion 3 sA is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3sA is electrically connected to the source lower connection wiring 3sgA formed in the source-gate connection portion SG.
  • the lower connection portion 3sA extends from the source lower connection wiring 3sgA and is integrally formed with the source lower connection wiring 3sgA.
  • the opening 4sA formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3sA.
  • the opening 11 sA formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4 sA formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 17sA formed in the second insulating layer 17 overlaps the opening 11sA formed in the first insulating layer 11 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the upper connection portion 19 sA is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connecting portion 19sA is formed on the second insulating layer 17 and in the opening 4sA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3sA in the opening 4sA formed in the gate insulating layer 4. ing.
  • the upper connection portion 19 sA is in contact with the lower connection portion 3 sA in the opening 4 sA formed in the gate insulating layer 4.
  • all of the upper connecting portion 19sA may overlap the lower connecting portion 3sA.
  • the source terminal portion ST does not include the conductive portion included in the source metal layer 7 and the conductive portion included in the patch metal layer 15l.
  • the source terminal portion ST of the TFT substrate 101Ab has the lower connection portion 3sA included in the gate metal layer 3, it has excellent reliability like the TFT substrate 101A.
  • the gate terminal portion GT of the TFT substrate 101Ab is formed on the gate terminal lower connection portion 3gA (also simply referred to as “lower connection portion 3gA”) and the gate insulating layer 4.
  • the opening 4gA, the opening 11gA formed in the first insulating layer 11, the opening 17gA formed in the second insulating layer 17, and the gate terminal upper connection portion 19gA (simply referred to as “upper connection portion 19gA”). There is also.
  • the lower connection portion 3gA is included in the gate metal layer 3 and is electrically connected to the gate bus line GL.
  • the lower connection portion 3gA extends from the gate bus line GL and is formed integrally with the gate bus line GL.
  • the opening 4gA formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3gA.
  • the opening 11gA formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4gA formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 17gA formed in the second insulating layer 17 overlaps the opening 11gA formed in the first insulating layer 11 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the upper connection portion 19 gA is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connecting portion 19gA is formed on the second insulating layer 17 and in the opening 4gA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3gA in the opening 4gA.
  • the upper connection portion 19gA is in contact with the lower connection portion 3gA in the opening 4gA.
  • all of the upper connecting portion 19gA may overlap with the lower connecting portion 3gA.
  • the gate terminal portion GT does not have a conductive portion included in the source metal layer 7 and a conductive portion included in the patch metal layer 15l.
  • the gate terminal portion GT includes the lower connection portion 3gA included in the gate metal layer 3, the gate terminal portion GT has excellent reliability like the source terminal portion ST.
  • the CS terminal portion CT of the TFT substrate 101Ab is formed on the CS terminal lower connection portion 3cA (also simply referred to as “lower connection portion 3cA”) and the gate insulating layer 4.
  • the opening 4cA, the opening 11cA formed in the first insulating layer 11, the opening 17cA formed in the second insulating layer 17, and the CS terminal upper connection portion 19cA (simply referred to as “upper connection portion 19cA”).
  • upper connection portion 19cA there is also.
  • the lower connection portion 3 cA is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3cA is electrically connected to the CS bus line CL.
  • the lower connection portion 3cA extends from the CS bus line CL and is formed integrally with the CS bus line CL.
  • the opening 4cA formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3cA.
  • the opening 11cA formed in the first insulating layer 11 overlaps the opening 4cA formed in the gate insulating layer 4 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 17cA formed in the second insulating layer 17 overlaps the opening 11cA formed in the first insulating layer 11 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the upper connecting portion 19 cA is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connecting portion 19cA is formed on the second insulating layer 17 and in the opening 4cA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3cA in the opening 4cA.
  • the upper connection portion 19cA is in contact with the lower connection portion 3cA in the opening 4cA.
  • all of the upper connecting portion 19cA may overlap with the lower connecting portion 3cA.
  • the CS terminal portion CT does not have a conductive portion included in the source metal layer 7 and a conductive portion included in the patch metal layer 15l.
  • the CS terminal portion CT includes the lower connection portion 3cA included in the gate metal layer 3, the CS terminal portion CT has excellent reliability like the source terminal portion ST.
  • the first transfer terminal portion PT1 includes a first transfer terminal lower connection portion 3p1A (also simply referred to as “lower connection portion 3p1A”) and a gate.
  • An opening 4p1A formed in the insulating layer 4 a first transfer terminal conductive portion 7p1A (also simply referred to as “conductive portion 7p1A”), an opening 11p1A formed in the first insulating layer 11, 2 has an opening 17p1A formed in the insulating layer 17, and a first transfer terminal upper connection portion 19p1A (also simply referred to as “upper connection portion 19p1A”).
  • the lower connection portion 3p1A is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3p1A is electrically separated from the gate bus line GL.
  • the lower connection portion 3p1A is electrically connected to the CS bus line CL, for example.
  • the lower connection portion 3p1A may be extended from the CS bus line.
  • the present invention is not limited to this example, and the lower connection portion 3p1A may be electrically separated from the CS bus line.
  • the opening 4p1A formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection 3p1A.
  • the conductive portion 7p1A is included in the source metal layer 7.
  • the conductive portion 7p1A is formed on the gate insulating layer 4 and in the opening 4p1A formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connection portion 3p1A in the opening 4p1A.
  • the conductive portion 7p1A is in contact with the lower connection portion 3p1A in the opening 4p1A.
  • the opening 11p1A formed in the first insulating layer 11 reaches the conductive portion 7p1A.
  • the opening 17p1A formed in the second insulating layer 17 overlaps the opening 11p1A formed in the first insulating layer 11 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the upper connection portion 19p1A is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connection portion 19p1 is formed on the second insulating layer 17 and in the opening portion 11p1A formed in the first insulating layer 11, and is connected to the conductive portion 7p1A in the opening portion 11p1A.
  • the upper connection portion 19p1A is in contact with the conductive portion 7p1A in the opening portion 11p1A.
  • the first transfer terminal portion PT1 does not have a conductive portion included in the patch metal layer 15l.
  • the first transfer terminal portion PT1 includes a conductive portion 7p1A between the lower connection portion 3p1A and the upper connection portion 19p1A. Accordingly, the first transfer terminal portion PT1 has an advantage that the electrical resistance between the lower connection portion 3p1A and the upper connection portion 19p1A is low.
  • all of the upper connecting portion 19p1A may overlap with the conductive portion 7p1A.
  • all of the upper connecting portion 19p1A may overlap with the lower connecting portion 3p1A.
  • the second transfer terminal portion PT2 of the TFT substrate 101Ab has, for example, the same cross-sectional structure as the first transfer terminal portion PT1.
  • the second transfer terminal portion PT2 includes a second transfer terminal lower connection portion 3p2A (also simply referred to as “lower connection portion 3p2A”), an opening 4p2A formed in the gate insulating layer 4, and a second transfer terminal.
  • Conductive portion 7p2A also simply referred to as “conductive portion 7p2A”
  • opening 11p2A formed in first insulating layer 11
  • opening 17p2A formed in second insulating layer 17
  • the terminal upper connection portion 19p2A (also simply referred to as “upper connection portion 19p2A”) is provided.
  • the lower connection portion 3p2A is included in the gate metal layer 3.
  • the lower connection portion 3p2A is electrically separated from the gate bus line GL.
  • the lower connection portion 3p2A is electrically connected to, for example, the CS bus line CL.
  • the lower connection portion 3p2A is integrally formed with the first transfer terminal lower connection portion 3p1A.
  • the opening 4p2A formed in the gate insulating layer 4 reaches the lower connection portion 3p2A.
  • the conductive portion 7p2A is included in the source metal layer 7.
  • the conductive portion 7p2A is formed on the gate insulating layer 4 and in the opening 4p2A formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connection portion 3p2A in the opening 4p2A.
  • the conductive portion 7p2A is in contact with the lower connection portion 3p2A in the opening 4p2A.
  • the opening 11p2A formed in the first insulating layer 11 reaches the conductive portion 7p2A.
  • the opening 17p2A formed in the second insulating layer 17 overlaps the opening 11p2A formed in the first insulating layer 11 when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the upper connection portion 19p2A is included in the upper conductive layer 19.
  • the upper connection portion 19p2 is formed on the second insulating layer 17 and in the opening portion 11p2A formed in the first insulating layer 11, and is connected to the conductive portion 7p2A in the opening portion 11p2A.
  • the upper connecting portion 19p2A is in contact with the conductive portion 7p2A in the opening portion 11p2A.
  • the second transfer terminal portion PT2 does not have a conductive portion included in the patch metal layer 15l.
  • TFT substrate 101Ab A manufacturing method of the TFT substrate 101Ab will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 23 (a) to (e), FIGS. 24 (a) to (d), FIGS. 25 (a) to (c), and FIGS. 26 (a) and 26 (b) are examples of the manufacturing method of the TFT substrate 101Ab. It is process sectional drawing which shows these. Each of these drawings shows a cross section corresponding to FIGS. 20B and 22A to 22D (A-A ′ cross section to E-E ′ cross section of the TFT substrate 101Ab).
  • FIGS. 18 and 19 differences from the manufacturing method of the TFT substrate 101Aa described with reference to FIGS. 18 and 19 will be mainly described.
  • a gate conductive film 3 ′ is formed on the dielectric substrate 1.
  • the gate conductive layer 3 ′ is patterned to form the gate metal layer 3 as shown in FIG.
  • the wiring 3w2 is formed in the antenna unit formation region.
  • the source lower connection wiring 3sgA is formed in the source-gate connection portion formation region, and the lower connection portions 3sA, 3gA, 3cA, 3p1 and 3p2A are formed in each terminal portion formation region.
  • a gate insulating film 4 an intrinsic amorphous silicon film 5 ′, and an n + -type amorphous silicon film 6 ′ are formed in this order so as to cover the gate metal layer 3.
  • the gate insulating film 4 is etched by a known photolithography process.
  • an opening 4sgA reaching the source lower connection wiring 3sgA is formed in the source-gate connection portion formation region, and an opening 4p1A reaching the lower connection portion 3p1A is formed in the first transfer terminal portion formation region.
  • the method is different from the method for manufacturing the TFT substrate 101Aa in that the opening 4p2A reaching the lower connection portion 3p2A is formed in the transfer terminal portion formation region.
  • the source conductive film 7 is formed on the gate insulating film 4, in the opening 4 a 2, in the opening 4 sgA, in the opening 4 p 1 A, in the opening 4 p 2 A, and on the contact layer 6. 'Form.
  • the source conductive film 7 ′ a laminated film (MoN / Al / thickness) in which Ti (thickness: for example 20 nm), Al (thickness: for example 380 nm) and MoN (thickness: for example 100 nm) are laminated in this order. Ti) is formed.
  • the source metal layer 7 is formed as shown in FIG.
  • the source bus line connection portion 7sgA connected to the source lower connection wiring 3sgA is formed in the opening 4sgA in the source-gate connection portion formation region, and the opening 4p1A in the first transfer terminal portion formation region.
  • the conductive portion 7p1A connected to the lower connection portion 3p1A is formed, and the conductive portion 7p2A connected to the lower connection portion 3p2A is formed in the opening 4p2A in the second transfer terminal portion formation region. Different from the manufacturing method.
  • the patterning of the source conductive film 7 ′ is performed by simultaneously patterning the MoN film and the Al film by wet etching using an aqueous solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid, for example, and then dry etching to form the Ti film and the contact layer. This is performed by patterning the (n + -type amorphous silicon layer) 6 simultaneously.
  • a first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10 and the source metal layer 7.
  • the first insulating film 11 for example, a silicon nitride (SixNy) film having a thickness of 100 nm is formed.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process.
  • a contact hole CH_a3 reaching the wiring 3w2 is formed in the gate insulating film 4 and the first insulating film 11 in the antenna unit formation region.
  • an opening 11p1A reaching the conductive portion 7p1A is formed in the first insulating film 11, and in the second transfer terminal portion formation region, the opening 11p2A reaching the conductive portion 7p2A is first insulated. Formed on the film 11.
  • an opening 4sA reaching the lower connection portion 3sA is formed in the gate insulating film 4, an opening 11sA overlapping the opening 4sA is formed in the first insulating film 11, and in the gate terminal portion forming region, An opening 4gA reaching the lower connection portion 3gA is formed in the gate insulating film 4, an opening 11gA overlapping the opening 4gA is formed in the first insulating film 11, and an opening reaching the lower connection portion 3cA in the CS terminal portion formation region.
  • the portion 4cA is formed in the gate insulating film 4, and the opening 11cA that overlaps the opening 4cA is formed in the first insulating film 11.
  • a patch conductive film 15 ′ is formed on the first insulating layer 11, in the contact hole CH_a3, in the opening 11p1A, in the opening 11p2A, in the opening 4sA, in the opening 4gA, and in the opening 4cA.
  • a patch conductive film 15 ′ is formed as the conductive film for patch 15 ′.
  • a laminated film MoN / Al / thickness in which Ti (thickness: eg 20 nm), Al (thickness: eg 380 nm) and MoN (thickness: eg 100 nm) are laminated in this order. Ti) is formed.
  • the patch conductive layer 15 ′ is patterned to form a patch metal layer 15 l as shown in FIG. Specifically, the patch electrode 15 is formed in the antenna unit formation region. The patch electrode 15 is formed so as to be connected to the wiring 3w2 in the contact hole CH_a3. The patterning of the patch conductive film 15 ′ is performed in the same manner as the patterning of the source conductive film 7 ′, for example.
  • the source bus line connection portion 7 sgA and the source lower connection wiring 3 sgA formed in the source-gate connection portion formation region are covered with the first insulating layer 11. Therefore, the source bus line connection portion 7sgA and the source lower connection wiring 3sgA are hardly subjected to etching damage in the patterning process of the patch conductive film 15 '.
  • a second insulating film 17 is formed on the patch metal layer 151 and the first insulating layer 11.
  • the second insulating film 17 is etched by a known photolithography process to form the second insulating layer 17 as shown in FIG. Specifically, an opening 17p1A that overlaps the opening 11p1A is formed in the first transfer terminal portion formation region, and an opening 17p2A that overlaps the opening 11p2A is formed in the second transfer terminal portion formation region.
  • An opening 17sA that overlaps the opening 11sA is formed in the formation region, an opening 17gA that overlaps the opening 11gA is formed in the gate terminal formation region, and an opening 17cA that overlaps the opening 11cA in the CS terminal formation region.
  • the upper conductive film 19 is formed on the second insulating layer 17, in the opening 11p1A, in the opening 11p2A, in the opening 4sA, in the opening 4gA, and in the opening 4cA. 'Form.
  • the upper conductive layer 19 ' is patterned to form the upper conductive layer 19 as shown in FIG. Specifically, the upper connection portion 19p1A connected to the conductive portion 7p1A is formed in the opening 11p1A in the first transfer terminal portion formation region, and the conductive portion in the opening 11p2A in the second transfer terminal portion formation region.
  • An upper connection portion 19p2A connected to 7p2A is formed, an upper connection portion 19sA connected to the lower connection portion 3sA is formed in the opening 4sA in the source terminal portion formation region, and an opening portion is formed in the gate terminal portion formation region.
  • the upper connection portion 19gA connected to the lower connection portion 3gA is formed within 4gA, and the upper connection portion 19cA connected to the lower connection portion 3cA is formed within the opening 4cA in the CS terminal portion formation region.
  • the TFT substrate 101Ab is manufactured.
  • the patch electrode was included in a conductive layer different from both the conductive layer including the gate electrode of the TFT and the conductive layer including the source electrode of the TFT.
  • the TFT substrate used for the scanning antenna of this embodiment differs from the previous embodiment in that the patch electrode is included in the source metal layer.
  • FIG. 27A is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000B, and FIG. 27B is along the line AA ′ in FIG. It is typical sectional drawing of TFT substrate 101B.
  • the TFT substrate 101B is different from the TFT substrate 101Aa in that it has a patch electrode 7PE included in the source metal layer 7.
  • the TFT substrate 101B does not have the patch metal layer 151, the second insulating layer 17, and the lower conductive layer 13.
  • the patch drain connecting portion of the TFT substrate 101B is a conductive layer closer to the dielectric substrate 1 than the patch electrode 7PE, and is the electrode closer to the dielectric substrate 1 of the gate electrode 3G of the TFT 10 or the source electrode 7S of the TFT 10 A conductive portion included in the conductive layer including.
  • the gate metal layer 3 is closer to the dielectric substrate 1 among the gate metal layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the source metal layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101B includes a wiring 3w1 included in the gate metal layer 3.
  • the conductive layer including the patch electrode (here, the source metal layer 7) does not include conductive portions other than the patch electrode 7PE inside and in the vicinity of the slot 57. . Thereby, the scanning antenna 1000B has excellent antenna performance.
  • the gate insulating layer 4 reaches the wiring 3w1 and has an opening 4a3 that overlaps the patch electrode 7PE when viewed from the normal direction of the dielectric substrate 1.
  • the opening 4a3 may be referred to as a contact hole CH_a3x.
  • the patch electrode 7PE is formed on the gate insulating layer 4 and in the contact hole CH_a3x, and is connected to the wiring 3w1 in the contact hole CH_a3x.
  • the patch electrode 7PE is in contact with the wiring 3w1 in the opening 4a3 formed in the gate insulating layer 4.
  • the TFT substrate 101B since the patch electrode 7PE is included in the source metal layer 7, the thickness of the patch electrode 7PE is substantially the same as the thickness of the source electrode 7S and the drain electrode 7D. Therefore, the TFT substrate 101B is disadvantageous compared to the TFT substrate 101Aa in that the thickness of the patch electrode 7PE cannot be made larger than the thickness of the source electrode 7S and the drain electrode 7D. On the other hand, the TFT substrate 101B can reduce the number of manufacturing steps (for example, the number of photomasks) and the manufacturing cost compared to the TFT substrate 101Aa.
  • the TFT substrate 101B does not have the patch metal layer 15l, there is no problem of damage to the gate metal layer 3 and / or the source metal layer 7 in the step of etching the patch conductive film 15l '.
  • the present embodiment is not limited to the illustrated example.
  • the structure of the TFT is not limited to the illustrated example, and the arrangement relationship between the gate metal layer 3 and the source metal layer 7 may be reversed.
  • the patch electrode may be included in a conductive layer far from the dielectric substrate, either the conductive layer including the gate electrode of the TFT or the conductive layer including the source electrode of the TFT.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101B will be described with reference to FIGS.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101B shown in FIGS. 28 and 29 corresponds to a structure in which the second insulating layer 17 in the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101Ab shown in FIGS.
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101B is not limited to the illustrated example.
  • FIGS. 28A and 28B are schematic plan views of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101B, and FIGS. 29A to 29D are non-transmission / reception regions of the TFT substrate 101B, respectively. It is typical sectional drawing of R2.
  • FIG. 28A shows the source-gate connection portion SG and the source terminal portion ST provided in the non-transmission / reception region R2
  • FIG. 28B shows the transfer terminal portion PT provided in the non-transmission / reception region R2.
  • the gate terminal part GT and the CS terminal part CT are shown.
  • FIG. 29A shows a cross section of the first transfer terminal portion PT1 along the line BB ′ in FIG. 28B
  • FIG. 29B shows the C line in FIG. 28A.
  • FIG. 29C shows a cross section of the source terminal portion ST along the line DD ′ in FIG. 28A.
  • FIG. 29C shows a cross section of the source-gate connecting portion SG along the line ⁇ C ′.
  • FIG. 29D shows a cross section of the second transfer terminal portion PT2 along the line EE ′ in FIG.
  • Source-gate connection SG of the TFT substrate 101B shown in FIGS. 28A and 29B is the same as the source-gate connection SG of the TFT substrate 101Ab shown in FIGS. 21A and 22B. This corresponds to a structure in which the second insulating layer 17 is omitted.
  • the source-gate connecting portion SG of the TFT substrate 101B includes a source lower connecting wire 3sgA, an opening 4sgA formed in the gate insulating layer 4, and a source bus. Line connection portion 7sgA.
  • Source terminal ST The source terminal portion ST of the TFT substrate 101B shown in FIGS. 28A and 29C is the second insulating layer in the source terminal portion ST of the TFT substrate 101Ab shown in FIGS. 21A and 22C. This corresponds to a case where 17 is omitted.
  • the source terminal portion ST of the TFT substrate 101B is connected to the source lower connection wiring 3sgA formed in the source-gate connection portion SG. 3 sA, an opening 4 sA formed in the gate insulating layer 4, an opening 11 sA formed in the first insulating layer 11, and a source terminal upper connection portion 19 sA.
  • the upper connecting portion 19sA included in the upper conductive layer 19 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 4sA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3sA in the opening 4sA. Yes.
  • the upper connection portion 19 sA is in contact with the lower connection portion 3 sA in the opening 4 sA formed in the gate insulating layer 4.
  • the source terminal portion ST of the TFT substrate 101B has the lower connection portion 3sA included in the gate metal layer 3, it has excellent reliability like the TFT substrate 101Aa.
  • the source terminal portion ST of the TFT substrate 101B shown in FIG. 28B corresponds to a configuration in which the second insulating layer 17 in the source terminal portion ST of the TFT substrate 101Ab shown in FIG.
  • the gate terminal portion GT of the TFT substrate 101B is formed in the gate terminal lower connection portion 3gA, the opening 4gA formed in the gate insulating layer 4, and the first insulating layer 11. 11gA and the gate terminal upper connection portion 19gA.
  • the upper connecting portion 19gA included in the upper conductive layer 19 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 4gA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3gA in the opening 4gA. Yes.
  • the upper connection portion 19gA is in contact with the lower connection portion 3gA in the opening 4gA.
  • the gate terminal part GT of the TFT substrate 101B has the lower connection part 3gA included in the gate metal layer 3, it has excellent reliability like the TFT substrate 101Aa.
  • the CS terminal portion CT of the TFT substrate 101B shown in FIG. 28B corresponds to a structure in which the second insulating layer 17 in the CS terminal portion CT of the TFT substrate 101Ab shown in FIG.
  • the CS terminal portion CT of the TFT substrate 101B is formed in the CS terminal lower connection portion 3cA, the opening 4cA formed in the gate insulating layer 4, and the first insulating layer 11. 11cA, an opening 17cA formed in the second insulating layer 17, and a CS terminal upper connection 19cA.
  • the upper connecting portion 19cA included in the upper conductive layer 19 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 4cA formed in the gate insulating layer 4, and is connected to the lower connecting portion 3cA in the opening 4cA. Yes.
  • the upper connection portion 19cA is in contact with the lower connection portion 3cA in the opening 4cA.
  • the CS terminal portion CT of the TFT substrate 101B has the lower connection portion 3cA included in the gate metal layer 3, it has excellent reliability like the TFT substrate 101Aa.
  • the first transfer terminal portion PT1 of the TFT substrate 101B shown in FIGS. 28 (b) and 29 (a) is the same as the first transfer terminal portion PT1 of the TFT substrate 101Ab shown in FIGS. 21 (b) and 22 (a). This corresponds to a structure in which the second insulating layer 17 is omitted.
  • the first transfer terminal portion PT1 of the TFT substrate 101B includes a first transfer terminal lower connection portion 3p1A and an opening 4p1A formed in the gate insulating layer 4.
  • the upper connecting portion 19p1A included in the upper conductive layer 19 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 11p1A formed in the first insulating layer 11, and is connected to the conductive portion 7p1A in the opening 11p1A.
  • the upper connection portion 19p1A is in contact with the conductive portion 7p1A in the opening portion 11p1A.
  • the second transfer terminal portion PT2 of the TFT substrate 101B of the TFT substrate 101B has, for example, the same cross-sectional structure as the first transfer terminal portion PT1. .
  • the second transfer terminal portion PT2 of the TFT substrate 101B shown in FIGS. 28 (b) and 29 (d) is the same as the second transfer terminal portion PT2 of the TFT substrate 101Ab shown in FIGS. 21 (b) and 22 (d). This corresponds to a structure in which the second insulating layer 17 is omitted.
  • the second transfer terminal portion PT2 of the TFT substrate 101B includes a second transfer terminal lower connection portion 3p2A and an opening 4p2A formed in the gate insulating layer 4.
  • the upper connecting portion 19p2A included in the upper conductive layer 19 is formed on the first insulating layer 11 and in the opening 11p2A formed in the first insulating layer 11, and is connected to the conductive portion 7p2A in the opening 11p2A. .
  • the upper connecting portion 19p2A is in contact with the conductive portion 7p2A in the opening portion 11p2A.
  • TFT substrate 101B A manufacturing method of the TFT substrate 101B will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 30A to 30C, FIGS. 31A and 31B, and FIGS. 32A and 32B are process cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of the TFT substrate 101B.
  • Each of these figures shows a cross section (A-A 'cross section to E-E' cross section of the TFT substrate 101B) corresponding to FIG. 27 (b) and FIGS. 29 (a) to (d).
  • FIGS. 23 to 26 differences from the manufacturing method of the TFT substrate 101Ab described with reference to FIGS. 23 to 26 will be mainly described.
  • a gate metal layer 3, a gate insulating film 4, an island-shaped semiconductor layer 5, and a contact layer 6 are formed on a dielectric substrate 1.
  • the wiring 3w1 is formed in the antenna unit formation region.
  • the gate insulating film 4 is etched by a known photolithography process.
  • it differs from the manufacturing method of the TFT substrate 101Ab in that the opening 4a3 reaching the wiring 3w1 is further formed in the antenna unit formation region.
  • a source conductive film 7 ' is formed.
  • the source conductive layer 7 ′ is patterned to form the source metal layer 7 as shown in FIG.
  • a first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10 and the source metal layer 7.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process. .
  • no opening is formed in the first insulating film 11 in the antenna unit formation region.
  • the upper conductive film 19 is formed on the first insulating layer 11, in the opening 11p1A, in the opening 11p2A, in the opening 4sA, in the opening 4gA, and in the opening 4cA. 'Form.
  • the upper conductive layer 19 is formed as shown in FIG. Specifically, the upper connection portion 19p1A connected to the conductive portion 7p1A is formed in the opening 11p1A in the first transfer terminal portion formation region, and the conductive portion in the opening 11p2A in the second transfer terminal portion formation region.
  • An upper connection portion 19p2A connected to 7p2A is formed, an upper connection portion 19sA connected to the lower connection portion 3sA is formed in the opening 4sA in the source terminal portion formation region, and an opening portion is formed in the gate terminal portion formation region.
  • the upper connection portion 19gA connected to the lower connection portion 3gA is formed within 4gA, and the upper connection portion 19cA connected to the lower connection portion 3cA is formed within the opening 4cA in the CS terminal portion formation region.
  • the TFT substrate 101B is manufactured.
  • the TFT substrate used in the scanning antenna of this embodiment is different from that of the second embodiment in that the patch electrode is included in a conductive layer different from the source metal layer.
  • FIG. 33 (a) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000C, and FIG. 33 (b) is taken along the line AA ′ in FIG. 33 (a). It is a typical sectional view of TFT substrate 101C.
  • the TFT substrate 101C is a conductive layer 9 different from the source metal layer 7, and is formed between the gate insulating layer 4 and the first insulating layer.
  • the point which has the patch electrode 9PE contained in the conductive layer 9 is different from the TFT substrate 101B.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101C is a conductive layer closer to the dielectric substrate 1 than the patch electrode 9PE, and is an electrode closer to the dielectric substrate 1 of the gate electrode 3G of the TFT 10 or the source electrode 7S of the TFT 10 A conductive portion included in the conductive layer including.
  • the gate metal layer 3 is closer to the dielectric substrate 1 among the gate metal layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the source metal layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101C includes a wiring 3w1 included in the gate metal layer 3.
  • the conductive layer 9 including the patch electrode does not include conductive portions other than the patch electrode 9PE inside and in the vicinity of the slot 57. Thereby, the scanning antenna 1000C has excellent antenna performance.
  • the patch electrode 9PE is formed on the gate insulating layer 4 and in the contact hole CH_a3x, and is connected to the wiring 3w1 in the contact hole CH_a3x.
  • the patch electrode 9PE is in contact with the wiring 3w1 in the opening 4a3 formed in the gate insulating layer 4.
  • the TFT substrate 101C has the patch electrode 9PE included in the conductive layer 9 different from the source metal layer 7, the number of manufacturing steps (for example, the number of photomasks) and the manufacturing cost increase compared to the TFT substrate 101B.
  • the patch electrode 9PE in a layer different from the source metal layer 7, the following advantages can be obtained compared to the TFT substrate 101B.
  • the patch electrode preferably has a low resistance so as not to inhibit the vibration of electrons.
  • the patch electrode is formed of a relatively thick Al layer having a thickness of 0.3 ⁇ m or more. From the viewpoint of antenna performance, the patch electrode is preferably thicker.
  • the patch electrode is preferably thicker.
  • the gap corresponding to the channel length of the TFT
  • the patch electrode 9PE is formed separately from the source metal layer 7, the thickness of the source metal layer 7 and the thickness of the patch electrode 9PE can be controlled independently. Therefore, the patch electrode 9PE having a desired thickness can be formed while ensuring controllability when forming the source metal layer 7.
  • the thickness of the patch electrode 9PE can be set with a high degree of freedom separately from the thickness of the source metal layer 7. Since the size of the patch electrode 9PE does not need to be controlled as strictly as the source bus line SL or the like, the line width shift (deviation from the design value) may be increased by increasing the thickness of the patch electrode 9PE. .
  • the structure of the non-transmission / reception region R2 of the scanning antenna 1000C is the same as that of the scanning antenna 1000B, for example.
  • TFT substrate 101C A manufacturing method of the TFT substrate 101C will be described with reference to FIGS.
  • FIGS. 35 (a) to (c) are process cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of the TFT substrate 101C.
  • These drawings show a cross section corresponding to FIG. 33B (A-A ′ cross section of the TFT substrate 101 ⁇ / b> C).
  • the illustration and description of the cross section of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101C are omitted.
  • differences from the manufacturing method of the TFT substrate 101B described with reference to FIGS. 30 to 32 will be mainly described.
  • a gate metal layer 3, a gate insulating film 4, an island-shaped semiconductor layer 5, and a contact layer 6 are formed on a dielectric substrate 1. Subsequently, as shown in FIG. 30A, the gate insulating film 4 is etched by a known photolithography process.
  • a source conductive film 7 ' is formed on the gate insulating film 4, in the opening 4a2, in the opening 4a3, in the opening 4sgA, in the opening 4p1A, in the opening 4p2A, and on the contact layer 6, A source conductive film 7 'is formed.
  • the conductive film 7 ′ for the source a stacked film (MoN / Al / thickness) in which MoN (thickness: for example 50 nm), Al (thickness: for example 150 nm) and MoN (thickness: for example 100 nm) are stacked in this order. MoN).
  • the source metal layer 7 is formed as shown in FIG.
  • the source metal layer 7 does not include a patch electrode.
  • the source metal layer 7 is different from the manufacturing method of the TFT substrate 101B in that it is formed so as not to overlap with the opening 4a3.
  • a patch conductive film 9 ′ is formed on the TFT 10, the source metal layer 7, and the gate insulating layer 4.
  • a laminated film MoN / Al / thickness in which Ti (thickness: for example 20 nm), Al (thickness: for example 380 nm) and MoN (thickness: for example 100 nm) are laminated in this order. Ti) is formed.
  • the patch conductive film 9 ′ is patterned to form the patch metal layer 9 and form the patch electrode 9 PE as shown in FIG.
  • the patch electrode 9PE is formed so as to be connected to the wiring 3w1 in the contact hole CH_a3x.
  • the etching conditions are adjusted so that the etching rate for the source metal layer 7 is smaller than the etching rate for the patch conductive film 9 ′.
  • materials and etchants for the patch conductive film 9 ′ and the source conductive film 7 ′ are appropriately selected.
  • a first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10, the source metal layer 7 and the patch metal layer 9.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process.
  • no opening is formed in the first insulating film 11 in the antenna unit formation region.
  • an upper conductive film 19 ′ is formed on the first insulating layer 11.
  • the upper conductive layer 19 is formed by patterning the upper conductive film 19 ′. As shown in FIG. 35C, the conductive portion included in the upper conductive layer 19 is not formed in the antenna unit formation region.
  • the TFT substrate 101C is manufactured.
  • the TFT substrate used in the scanning antenna of this embodiment differs from the previous embodiment in that the patch drain connection portion includes a conductive portion included in the source metal layer.
  • FIG. 36 (a) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000D, and FIG. 36 (b) is taken along line AA ′ in FIG. 36 (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101D.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101D is included in a conductive layer closer to the dielectric substrate 1 than the conductive layer 151 including the patch electrode 15. And a further conductive part that is included in the conductive layer 15l including the patch electrode 15 and is physically separated from the patch electrode 15.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101D is included in the wiring 7w2 included in the source metal layer 7 closer to the dielectric substrate 1 than the patch metal layer 15l including the patch electrode 15 and the patch metal layer 15l including the patch electrode 15. And includes connection portions 15a1 and 15a2 that are physically separated from the patch electrode 15.
  • the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are electrically connected via the connection portions 15a1, 15a2, and 7a2 and the wiring 7w2.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101D includes connection portions 15a1, 15a2, and 7a2, and a wiring 7w2.
  • the wiring 7w2 extends in the minor axis direction of the slot 57 when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101D and the slot substrate 201.
  • the wiring 7w2 is included in a conductive layer far from the dielectric substrate 1, either the conductive layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 or the conductive layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the source metal layer 7 is farther from the dielectric substrate 1 among the gate metal layer 3 including the gate electrode 3G of the TFT 10 and the source metal layer 7 including the source electrode 7S of the TFT 10.
  • the patch metal layer 15l When viewed from the normal direction of the TFT substrate 101D and the slot substrate 201, the patch metal layer 15l does not include a conductive portion other than the patch electrode 15 inside and in the vicinity of the slot 57. Thereby, the scanning antenna 1000D has excellent antenna performance.
  • the TFT substrate 101D is included in the conductive layer 15l including the patch electrode 15, and has the additional conductive portions 15a1 and 15a2 that are physically separated from the patch electrode 15, thereby providing the following effects. Can be obtained. Since the etching amount in the etching process of the patch conductive film 15 ′ is reduced, the life of the etchant of the patch conductive film 15 ′ can be extended. Further, the volume of the liquid crystal layer (that is, the volume of the liquid crystal material) of the scanning antenna 1000D including the TFT substrate 101D can be reduced, and the cost of the scanning antenna 1000D can be reduced.
  • the structure of the non-transmission / reception area R2 of the scanning antenna 1000D is the same as that of the scanning antenna 1000A, for example.
  • FIGS. 38 (a) to (f) are process cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of the TFT substrate 101D.
  • These drawings show a cross section (A-A ′ cross section of the TFT substrate 101D) corresponding to FIG.
  • the illustration and description of the cross section of the non-transmission / reception region R2 of the TFT substrate 101D are omitted.
  • differences from the manufacturing method of the TFT substrate 101A described with reference to FIGS. 11 to 15 will be mainly described.
  • a gate conductive film 3 ′ is formed on the dielectric substrate 1.
  • the gate conductive layer 3 ′ is patterned to form the gate metal layer 3 as shown in FIG.
  • the gate metal layer 3 is different from the manufacturing method of the TFT substrate 101A in that it does not include the connection portion 3a2 and the wiring 3w1.
  • a gate insulating film 4 an intrinsic amorphous silicon film 5 ′ and an n + -type amorphous silicon film 6 ′ are formed in this order so as to cover the gate metal layer 3.
  • a source conductive film 7 ′ is formed on the gate insulating film 4 and the contact layer 6.
  • the source conductive film 7 ′ is patterned to form the source metal layer 7 as shown in FIG.
  • it differs from the manufacturing method of the TFT substrate 101A in that the connection portion 7a2 and the wiring 7w2 that are electrically separated from the drain electrode 7D are further formed.
  • the first insulating film 11 is formed so as to cover the TFT 10 and the source metal layer 7.
  • the first insulating layer 11 and the gate insulating layer 4 are formed by etching the first insulating film 11 and the gate insulating film 4 by a known photolithography process.
  • an opening 11a2 (contact hole CH_a2y) reaching the connection portion 7a2 is formed in the first insulating film 11
  • an opening 11a3 (contact hole CH_a3y) reaching the wiring 7w2 is formed in the first insulating film 11.
  • a lower conductive film 13 ' is formed on the first insulating layer 11, in the contact hole CH_a1, in the contact hole CH_a2y, and in the contact hole CH_a3y.
  • the lower conductive layer 13 is formed by patterning the lower conductive film 13 '. As shown in FIG. 38A, the lower conductive layer 13 is not formed in the antenna unit formation region.
  • a patch conductive film 15 ′ is formed on the lower conductive layer 13 and the first insulating film 11.
  • connection portion 15a1 is formed to be connected to a portion extending from drain electrode 7D in contact hole CH_a1.
  • Connection portion 15a2 is formed to be connected to connection portion 7a2 in contact hole CH_a2y.
  • the patch electrode 15 is formed so as to be connected to the wiring 7w2 in the contact hole CH_a3y.
  • a second insulating film 17 is formed on the patch metal layer 151, the lower conductive layer 13, and the first insulating layer 11.
  • the second insulating layer 17 is formed by etching the second insulating film 17 by a known photolithography process. As shown in FIG. 38D, no opening is formed in the second insulating layer 17 in the antenna unit formation region.
  • an upper conductive film 19 ′ is formed on the second insulating layer 17.
  • the upper conductive layer 19 is formed by patterning the upper conductive film 19 ′. As shown in FIG. 38F, the conductive portion included in the upper conductive layer 19 is not formed in the antenna unit formation region.
  • the TFT substrate 101D is manufactured.
  • FIG. 39 (a) is a schematic plan view of the antenna unit region U of the transmission / reception region R1 of the scanning antenna 1000Da, and FIG. 39 (b) is taken along the line AA ′ in FIG. 39 (a). It is typical sectional drawing of TFT substrate 101Da.
  • the wiring 7w1 of the TFT substrate 101Da extends in the major axis direction of the slot 57 when viewed from the normal direction of the TFT substrate 101Da and the slot substrate 201. In this point, it is different from the wiring 7w2 included in the TFT substrate 101D.
  • connection portion 7a2z is different from the connection portion 7a2 of the TFT substrate 101D in that it is electrically connected to the drain electrode 7D.
  • the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are electrically connected via the connection portions 15a1, 15a2, and 7a2z and the wiring 7w1. At the same time, the drain electrode 7D and the patch electrode 15 are also electrically connected via the upper auxiliary capacitance electrode 7C, the connection portion 7a2z, and the wiring 7w1.
  • the patch drain connection portion of the TFT substrate 101Da has redundancy.
  • the same effect as that of the scanning antenna 1000D can be obtained.
  • the TFT substrate 101Da can be manufactured by changing the patterning shape of the source metal layer 7 in the manufacturing method of the TFT substrate 101D.
  • the antenna units are arranged concentrically, for example.
  • n for example, 30
  • nx for example, 620
  • the number of antenna units connected to each gate bus line is different.
  • the n source bus lines connected to the nx antenna units constituting the outermost circle the n source bus lines connected to the antenna unit constituting the innermost circle Is connected to m antenna units, but the number of antenna units connected to other source bus lines is smaller than m.
  • the arrangement of antenna units in the scanning antenna is different from the arrangement of pixels (dots) in the LCD panel, and the number of connected antenna units differs depending on the gate bus line and / or source bus line. Therefore, if the capacitance of all antenna units (liquid crystal capacitance + auxiliary capacitance) is made the same, the connected electrical load differs depending on the gate bus line and / or source bus line. Then, there is a problem that variation occurs in voltage writing to the antenna unit.
  • each gate bus line is adjusted by adjusting the capacitance value of the auxiliary capacitor or by adjusting the number of antenna units connected to the gate bus line and / or the source bus line. It is preferable that the electrical loads connected to the source bus lines are substantially the same.
  • the scanning antenna according to the embodiment of the present invention is accommodated in, for example, a plastic housing as necessary. It is preferable to use a material having a small dielectric constant ⁇ M that does not affect microwave transmission and reception for the housing. Moreover, you may provide a through-hole in the part corresponding to transmission / reception area
  • the light shielding structure propagates through the dielectric substrate 1 and / or 51 from the side surface of the dielectric substrate 1 of the TFT substrate 101A and / or the dielectric substrate 51 of the slot substrate 201, and shields light incident on the liquid crystal layer. Provide as follows.
  • Some liquid crystal materials having a large dielectric anisotropy ⁇ M are prone to light degradation, and it is preferable to shield not only ultraviolet rays but also short-wavelength blue light in visible light.
  • the light shielding structure can be easily formed at a necessary location by using a light shielding tape such as a black adhesive tape.
  • the embodiment according to the present invention is used for, for example, a scanning antenna for satellite communication or satellite broadcasting mounted on a mobile body (for example, a ship, an aircraft, an automobile) and its manufacture.
  • a scanning antenna for satellite communication or satellite broadcasting mounted on a mobile body (for example, a ship, an aircraft, an automobile) and its manufacture.
  • Dielectric substrate 3 Gate metal layer 3C: Lower auxiliary capacitance electrode 3G: Gate electrode 3a2: Connection part 3c, 3cA, 3g, 3gA, 3s, 3sA: Lower connection part 3p1, 3p1A, 3p2A: Lower connection part 3sg, 3sgA: source lower connection wiring 3w1, 3w2: wiring 4: gate insulating layers 4a2, 4a3, 4sg1, 4sgA: opening 4c, 4cA, 4g, 4gA, 4s, 4sA: opening 4p1, 4p1A, 4p2A: opening 5: Semiconductor layer 6D: drain contact layer 6S: source contact layer 7: source metal layer 7C: upper auxiliary capacitance electrode 7D: drain electrode 7S: source electrode 7PE: patch electrodes 7a2, 7a2z: connection portions 7p1A, 7p2A: conductive portions 7sg, 7sgA : Source bus line connection 7w1 w2: wiring 11: first insulating layer 11a

Abstract

TFT基板(101A)は、誘電体基板(1)と、誘電体基板(1)上に配列された複数のアンテナ単位領域(U)とを有する。複数のアンテナ単位領域(U)のそれぞれは、TFT(10)と、TFTのドレイン電極(7D)に電気的に接続されたパッチ電極(15)と、ドレイン電極(7D)とパッチ電極(15)とを電気的に接続するパッチドレイン接続部とを有し、パッチドレイン接続部は、パッチ電極(15)を含む導電層(15l)よりも誘電体基板(1)に近い導電層であって、TFT(10)のゲート電極(3G)を含む導電層またはTFT(10)のソース電極(7S)を含む導電層のいずれか誘電体基板(1)に近い方の導電層に含まれている導電部を含む。

Description

TFT基板およびTFT基板を備えた走査アンテナ
 本発明は、走査アンテナに関し、特に、アンテナ単位(「素子アンテナ」ということもある。)が液晶容量を有する走査アンテナ(「液晶アレイアンテナ」ということもある。)、およびそのような走査アンテナに用いられるTFT基板に関する。
 移動体通信や衛星放送用のアンテナは、ビームの方向を変えられる(「ビーム走査」または「ビームステアリング」と言われる。)機能を必要とする。このような機能を有するアンテナ(以下、「走査アンテナ(scanned antenna)」という。)として、アンテナ単位を備えるフェイズドアレイアンテナが知られている。しかしながら、従来のフェイズドアレイアンテナは高価であり、民生品への普及の障害となっている。特に、アンテナ単位の数が増えると、コストが著しく上昇する。
 そこで、液晶材料(ネマチック液晶、高分子分散液晶を含む)の大きな誘電異方性(複屈折率)を利用した走査アンテナが提案されている(特許文献1~5および非特許文献1)。液晶材料の誘電率は周波数分散を有するので、本明細書において、マイクロ波の周波数帯における誘電率(「マイクロ波に対する誘電率」ということもある。)を特に「誘電率M(εM)」と表記することにする。
 特許文献3および非特許文献1には、液晶表示装置(以下、「LCD」という。)の技術を利用することによって低価格な走査アンテナが得られると記載されている。
 本出願人は、従来のLCDの製造技術を利用して量産することが可能な走査アンテナを開発している。本出願人による特許文献6は、従来のLCDの製造技術を利用して量産することが可能な走査アンテナ、そのような走査アンテナに用いられるTFT基板ならびにそのような走査アンテナの製造方法および駆動方法を開示している。参考のために、特許文献6の開示内容の全てを本明細書に援用する。
特開2007-116573号公報 特開2007-295044号公報 特表2009-538565号公報 特表2013-539949号公報 国際公開第2015/126550号 国際公開第2017/061527号
R. A. Stevenson et al., "Rethinking Wireless Communications:Advanced Antenna Design using LCD Technology", SID 2015 DIGEST, pp.827-830. M. ANDO et al., "A Radial Line Slot Antenna for 12GHz Satellite TV Reception", IEEE Transactions of Antennas and Propagation, Vol. AP-33, No.12, pp. 1347-1353 (1985).
 特許文献6に記載の走査アンテナのアンテナ性能を向上させるために、種々の構造を検討している過程で、アンテナ性能を低下させる新たな要因を見出した。詳細は、後述する。本発明は、この新たな要因を低減・排除することができる新規な構造を有する走査アンテナ、およびそのような走査アンテナに用いられるTFT基板を提供することを目的とする。
 本発明の実施形態によるTFT基板は、誘電体基板と、前記誘電体基板上に配列された複数のアンテナ単位領域とを有し、前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれは、TFTと、前記TFTのドレイン電極に電気的に接続されたパッチ電極と、前記ドレイン電極と前記パッチ電極とを電気的に接続するパッチドレイン接続部とを有し、前記パッチドレイン接続部は、前記パッチ電極を含む導電層よりも前記誘電体基板に近い導電層であって、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板に近い方の導電層に含まれている導電部を含む。
 ある実施形態において、前記パッチドレイン接続部は、前記パッチ電極を含む導電層に含まれており、かつ、前記パッチ電極とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部をさらに含む。
 本発明の他の実施形態によるTFT基板は、誘電体基板と、前記誘電体基板上に配列された複数のアンテナ単位領域とを有し、前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれは、TFTと、前記TFTのドレイン電極に電気的に接続されたパッチ電極と、前記ドレイン電極と前記パッチ電極とを電気的に接続するパッチドレイン接続部とを有し、前記パッチドレイン接続部は、前記パッチ電極を含む導電層よりも前記誘電体基板に近い導電層に含まれている導電部と、前記パッチ電極を含む導電層に含まれており、前記パッチ電極とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部とを含む。
 ある実施形態において、前記導電部は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板に近い方の導電層に含まれている。
 ある実施形態において、前記導電部は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板から遠い方の導電層に含まれている。
 ある実施形態において、前記パッチ電極は、前記TFTのゲート電極を含む導電層および前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれとも異なる導電層に含まれる。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記誘電体基板に支持され、前記ゲート電極を含むゲートメタル層と、前記誘電体基板に支持され、前記ソース電極を含むソースメタル層と、前記誘電体基板に支持された半導体層と、前記ゲートメタル層と前記半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲートメタル層および前記ソースメタル層の上に形成された第1絶縁層と、前記第1絶縁層上に形成され、前記パッチ電極を含むパッチメタル層とを有する。
 ある実施形態において、前記TFT基板は、前記誘電体基板に支持され、前記ゲート電極を含むゲートメタル層と、前記誘電体基板に支持され、前記ソース電極を含むソースメタル層と、前記誘電体基板に支持された半導体層と、前記ゲートメタル層と前記半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、前記ゲートメタル層および前記ソースメタル層の上に形成された第1絶縁層と、前記ゲート絶縁層と前記第1絶縁層との間に形成され、前記パッチ電極を含むパッチメタル層とを有する。
 ある実施形態において、前記パッチ電極は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板から遠い方の導電層に含まれている。
 本発明の実施形態による走査アンテナは、上記のいずれかのTFT基板と、前記TFT基板と対向するように配置されたスロット基板と、前記TFT基板と前記スロット基板との間に設けられた液晶層と、前記スロット基板の前記液晶層と反対側の表面に誘電体層を介して対向するように配置された反射導電板とを備え、前記スロット基板は、他の誘電体基板と、前記他の誘電体基板の前記液晶層側の表面に形成されたスロット電極とを有し、前記スロット電極は複数のスロットを有し、前記複数のスロットのそれぞれは、前記TFT基板の前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれにおける前記パッチ電極に対応して配置されている。
 ある実施形態において、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極を含む導電層は、前記複数のスロットの内側に、前記パッチ電極以外の導電部を有しない。
 ある実施形態において、前記複数のアンテナ単位領域は、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、対応するスロットの長軸方向に延びている導電部を含む前記パッチドレイン接続部を有するアンテナ単位領域を含む。
 ある実施形態において、前記複数のアンテナ単位領域は、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、対応するスロットの短軸方向に延びている導電部を含む前記パッチドレイン接続部を有するアンテナ単位領域を含む。
 ある実施形態において、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極と前記スロット電極とが重なる2つの領域は、対応するスロットの長軸に関して線対称に配置されている。
 ある実施形態において、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極と前記スロット電極とが重なる2つの領域のそれぞれは、対応するスロットの短軸に関して線対称の平面形状を有している。
 本発明の実施形態によると、アンテナ性能の低下を抑制することができる、新規な構造を有する走査アンテナ、およびそのような走査アンテナに用いられるTFT基板が提供される。
本発明の第1の実施形態による走査アンテナ1000Aの一部を模式的に示す断面図である。 (a)および(b)は、それぞれ、走査アンテナ1000Aが備えるTFT基板101Aおよびスロット基板201を示す模式的な平面図である。 (a)は、走査アンテナ1000Aの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Aの模式的な断面図である。 (a)は、走査アンテナ1000Aのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のX-X’線に沿った走査アンテナ1000Aの模式的な断面図であり、(c)は、(a)中のY-Y’線に沿った走査アンテナ1000Aの模式的な断面図である。 (a)は、参考例1の走査アンテナ1001Rの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Rの模式的な断面図である。 (a)は、走査アンテナ1001Rのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のX-X’線に沿った走査アンテナ1001Rの模式的な断面図であり、(c)は、(a)中のY-Y’線に沿った走査アンテナ1001Rの模式的な断面図である。 (a)は、参考例2の走査アンテナ1002Rのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のX-X’線に沿った走査アンテナ1002Rの模式的な断面図であり、(c)は、(a)中のY-Y’線に沿った走査アンテナ1002Rの模式的な断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Aの非送受信領域R2の模式的な平面図である。 (a)~(d)は、TFT基板101Aの非送受信領域R2の模式的な断面図である。 (a)~(c)は、TFT基板101Aの非送受信領域R2の模式的な断面図である。 (a)~(e)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(d)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(c)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、スロット基板201を模式的に示す断面図であり、(b)は、TFT基板101Aおよびスロット基板201におけるトランスファー部を説明するための模式的な断面図である。 (a)は、第1の実施形態の変形例1による走査アンテナ1000Aaの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Aaの模式的な断面図である。 (a)~(g)は、TFT基板101Aaの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(e)は、TFT基板101Aaの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、第1の実施形態の変形例2による走査アンテナ1000Abの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Abの模式的な断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Abの非送受信領域R2の模式的な平面図である。 (a)~(d)は、それぞれ、TFT基板101Abの非送受信領域R2の模式的な断面図である。 (a)~(e)は、TFT基板101Abの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(d)は、TFT基板101Abの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(c)は、TFT基板101Abの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Abの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、第2の実施形態による走査アンテナ1000Bの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Bの模式的な断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Bの非送受信領域R2の模式的な平面図である。 (a)~(d)は、TFT基板101Bの非送受信領域R2の模式的な断面図である。 (a)~(c)は、TFT基板101Bの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Bの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)および(b)は、TFT基板101Bの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、第3の実施形態による走査アンテナ1000Cの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Cの模式的な断面図である。 (a)~(d)は、TFT基板101Cの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(c)は、TFT基板101Cの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、第4の実施形態による走査アンテナ1000Dの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Dの模式的な断面図である。 (a)~(i)は、TFT基板101Dの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)~(f)は、TFT基板101Dの製造方法の一例を示す工程断面図である。 (a)は、第4の実施形態の変形例による走査アンテナ1000Daの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、(b)は、(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Daの模式的な断面図である。
 以下で、図面を参照しながら本発明の実施形態による走査アンテナ、走査アンテナの製造方法、および走査アンテナに用いられるTFT基板を説明する。なお、本発明は以下で例示する実施形態に限られない。また、本発明の実施形態は図面に限定されるものではない。例えば、断面図における層の厚さ、平面図における導電部および開口部のサイズ等は例示である。
 (走査アンテナの基本構造)
 液晶材料の大きな誘電率M(εM)の異方性(複屈折率)を利用したアンテナ単位を用いた走査アンテナは、LCDパネルの画素に対応付けられるアンテナ単位の各液晶層に印加する電圧を制御し、各アンテナ単位の液晶層の実効的な誘電率M(εM)を変化させることによって、静電容量の異なるアンテナ単位で2次元的なパターンを形成する(LCDによる画像の表示に対応する。)。アンテナから出射される、または、アンテナによって受信される電磁波(例えば、マイクロ波)には、各アンテナ単位の静電容量に応じた位相差が与えられ、静電容量の異なるアンテナ単位によって形成された2次元的なパターンに応じて、特定の方向に強い指向性を有することになる(ビーム走査)。例えば、アンテナから出射される電磁波は、入力電磁波が各アンテナ単位に入射し、各アンテナ単位で散乱された結果得られる球面波を、各アンテナ単位によって与えられる位相差を考慮して積分することによって得られる。各アンテナ単位が、「フェイズシフター:phase shifter」として機能していると考えることもできる。液晶材料を用いた走査アンテナの基本的な構造および動作原理については、特許文献1~4および非特許文献1、2を参照されたい。非特許文献2は、らせん状のスロットが配列された走査アンテナの基本的な構造を開示している。参考のために、特許文献1~4および非特許文献1、2の開示内容の全てを本明細書に援用する。
 なお、本発明の実施形態による走査アンテナにおけるアンテナ単位はLCDパネルの画素に類似してはいるものの、LCDパネルの画素の構造とは異なっているし、複数のアンテナ単位の配列もLCDパネルにおける画素の配列とは異なっている。後に詳細に説明する第1の実施形態の走査アンテナ1000Aを示す図1を参照して、本発明の実施形態による走査アンテナの基本構造を説明する。走査アンテナ1000Aは、スロットが同心円状に配列されたラジアルインラインスロットアンテナであるが、本発明の実施形態による走査アンテナはこれに限られず、例えば、スロットの配列は、公知の種々の配列であってよい。特に、スロットおよび/またはアンテナ単位の配列について、特許文献5の全ての開示内容を参考のために本明細書に援用する。
 図1は、本実施形態の走査アンテナ1000Aの一部を模式的に示す断面図であり、同心円状に配列されたスロットの中心近傍に設けられた給電ピン72(図2(b)参照)から半径方向に沿った断面の一部を模式的に示す。
 走査アンテナ1000Aは、TFT基板101Aと、スロット基板201と、これらの間に配置された液晶層LCと、スロット基板201と、空気層54を介して対向するように配置された反射導電板65とを備えている。走査アンテナ1000Aは、TFT基板101A側からマイクロ波を送受信する。
 TFT基板101Aは、ガラス基板などの誘電体基板1と、誘電体基板1上に形成された複数のパッチ電極15と、複数のTFT10とを有している。各パッチ電極15は、対応するTFT10に接続されている。各TFT10は、ゲートバスラインとソースバスラインとに接続されている。
 スロット基板201は、ガラス基板などの誘電体基板51と、誘電体基板51の液晶層LC側に形成されたスロット電極55とを有している。スロット電極55は複数のスロット57を有している。
 スロット基板201と、空気層54を介して対向するように反射導電板65が配置されている。空気層54に代えて、マイクロ波に対する誘電率Mが小さい誘電体(例えば、PTFEなどのフッ素樹脂)で形成された層を用いることができる。スロット電極55と反射導電板65と、これらの間の誘電体基板51および空気層54とが導波路301として機能する。
 パッチ電極15と、スロット57を含むスロット電極55の部分と、これらの間の液晶層LCとがアンテナ単位Uを構成する。各アンテナ単位Uにおいて、1つのパッチ電極15が1つのスロット57を含むスロット電極55の部分と液晶層LCを介して対向しており、液晶容量を構成している。また、各アンテナ単位Uは、液晶容量と電気的に並列に接続された補助容量(図3参照)を有している。走査アンテナ1000Aのアンテナ単位Uと、LCDパネルにおける画素とは似た構成を有している。しかしながら、走査アンテナ1000Aは、LCDパネルと多くの相違点を有している。
 まず、走査アンテナ1000Aの誘電体基板1、51に求められる性能は、LCDパネルの基板に求められる性能と異なる。
 一般にLCDパネルには、可視光に透明な基板が用いられ、例えば、ガラス基板またはプラスチック基板が用いられる。反射型のLCDパネルにおいては、背面側の基板には透明性が必要ないので、半導体基板が用いられることもある。これに対し、アンテナ用の誘電体基板1、51としては、マイクロ波に対する誘電損失(マイクロ波に対する誘電正接をtanδMと表すことにする。)が小さいことが好ましい。誘電体基板1、51のtanδMは、概ね0.03以下であることが好ましく、0.01以下がさらに好ましい。具体的には、ガラス基板またはプラスチック基板を用いることができる。ガラス基板はプラスチック基板よりも寸法安定性、耐熱性に優れ、TFT、配線、電極等の回路要素をLCD技術を用いて形成するのに適している。例えば、導波路を形成する材料が空気とガラスである場合、ガラスの方が上記誘電損失が大きいため、ガラスがより薄い方が導波ロスを減らすことができるとの観点から、好ましくは400μm以下であり、300μm以下がさらに好ましい。下限は特になく、製造プロセスにおいて、割れることなくハンドリングできればよい。
 電極に用いられる導電材料も異なる。LCDパネルの画素電極や対向電極には透明導電膜としてITO膜が用いられることが多い。しかしながら、ITOはマイクロ波に対するtanδMが大きく、アンテナにおける導電層として用いることができない。スロット電極55は、反射導電板65とともに導波路301の壁として機能する。したがって、導波路301の壁におけるマイクロ波の透過を抑制するためには、導波路301の壁の厚さ、すなわち、金属層(Cu層またはAl層)の厚さは大きいことが好ましい。金属層の厚さが表皮深さの3倍であれば、電磁波は1/20(-26dB)に減衰され、5倍であれば1/150(-43dB)程度に減衰されることが知られている。したがって、金属層の厚さが表皮深さの5倍であれば、電磁波の透過率を1%に低減することができる。例えば、10GHzのマイクロ波に対しては、厚さが3.3μm以上のCu層、および厚さが4.0μm以上のAl層を用いると、マイクロ波を1/150まで低減することができる。また、30GHzのマイクロ波に対しては、厚さが1.9μm以上のCu層、および厚さが2.3μm以上のAl層を用いると、マイクロ波を1/150まで低減することができる。このように、スロット電極55は、比較的厚いCu層またはAl層で形成することが好ましい。Cu層またはAl層の厚さに上限は特になく、成膜時間やコストを考慮して、適宜設定され得る。Cu層を用いると、Al層を用いるよりも薄くできるという利点が得られる。比較的厚いCu層またはAl層の形成は、LCDの製造プロセスで用いられる薄膜堆積法だけでなく、Cu箔またはAl箔を基板に貼り付ける等、他の方法を採用することもできる。金属層の厚さは、例えば、2μm以上30μm以下である。薄膜堆積法を用いて形成する場合、金属層の厚さは5μm以下であることが好ましい。なお、反射導電板65は、例えば、厚さが数mmのアルミニウム板、銅板などを用いることができる。
 パッチ電極15は、スロット電極55のように導波路301を構成する訳ではないので、スロット電極55よりも厚さが小さいCu層またはAl層を用いることができる。ただし、スロット電極55のスロット57付近の自由電子の振動がパッチ電極15内の自由電子の振動を誘起する際に熱に変わるロスを避けるために、抵抗が低い方が好ましい。量産性の観点からはCu層よりもAl層を用いることが好ましく、Al層の厚さは例えば0.3μm以上2μm以下が好ましい。
 また、アンテナ単位Uの配列ピッチは、画素ピッチと大きく異なる。例えば、12GHz(Ku band)のマイクロ波用のアンテナを考えると、波長λは、例えば25mmである。そうすると、特許文献4に記載されているように、アンテナ単位Uのピッチはλ/4以下および/またはλ/5以下であるので、6.25mm以下および/または5mm以下ということになる。これはLCDパネルの画素のピッチと比べて10倍以上大きい。したがって、アンテナ単位Uの長さおよび幅もLCDパネルの画素長さおよび幅よりも約10倍大きいことになる。
 もちろん、アンテナ単位Uの配列はLCDパネルにおける画素の配列と異なり得る。ここでは、同心円状に配列した例(例えば、特開2002-217640号公報参照)を示すが、これに限られず、例えば、非特許文献2に記載されているように、らせん状に配列されてもよい。さらに、特許文献4に記載されているようにマトリクス状に配列してもよい。
 走査アンテナ1000Aの液晶層LCの液晶材料に求められる特性は、LCDパネルの液晶材料に求められる特性と異なる。LCDパネルは画素の液晶層の屈折率変化によって、可視光(波長380nm~830nm)の偏光に位相差を与えることによって、偏光状態を変化させる(例えば、直線偏光の偏光軸方向を回転させる、または、円偏光の円偏光度を変化させる)ことによって、表示を行う。これに対して実施形態による走査アンテナ1000Aは、アンテナ単位Uが有する液晶容量の静電容量値を変化させることによって、各パッチ電極から励振(再輻射)されるマイクロ波の位相を変化させる。したがって、液晶層は、マイクロ波に対する誘電率M(εM)の異方性(ΔεM)が大きいことが好ましく、tanδMは小さいことが好ましい。例えば、M. Wittek et al., SID 2015 DIGESTpp.824-826に記載のΔεMが4以上で、tanδMが0.02以下(いずれも19Gzの値)を好適に用いることができる。この他、九鬼、高分子55巻8月号pp.599-602(2006)に記載のΔεMが0.4以上、tanδMが0.04以下の液晶材料を用いることができる。
 一般に液晶材料の誘電率は周波数分散を有するが、マイクロ波に対する誘電異方性ΔεMは、可視光に対する屈折率異方性Δnと正の相関がある。したがって、マイクロ波に対するアンテナ単位用の液晶材料は、可視光に対する屈折率異方性Δnが大きい材料が好ましいと言える。LCD用の液晶材料の屈折率異方性Δnは550nmの光に対する屈折率異方性で評価される。ここでも550nmの光に対するΔn(複屈折率)を指標に用いると、Δnが0.3以上、好ましくは0.4以上のネマチック液晶が、マイクロ波に対するアンテナ単位用に用いられる。Δnに特に上限はない。ただし、Δnが大きい液晶材料は極性が強い傾向にあるので、信頼性を低下させる恐れがある。信頼性の観点からは、Δnは0.4以下であることが好ましい。液晶層の厚さは、例えば、1μm~500μmである。
 以下、本発明の実施形態による走査アンテナの構造および製造方法をより詳細に説明する。
 (第1の実施形態)
 まず、図1および図2を参照する。図1は詳述した様に走査アンテナ1000Aの中心付近の模式的な部分断面図であり、図2(a)および(b)は、それぞれ、走査アンテナ1000Aが備えるTFT基板101Aおよびスロット基板201を示す模式的な平面図である。
 走査アンテナ1000Aは2次元に配列された複数のアンテナ単位Uを有しており、ここで例示する走査アンテナ1000Aでは、複数のアンテナ単位が同心円状に配列されている。以下の説明においては、アンテナ単位Uに対応するTFT基板101Aの領域およびスロット基板201の領域を「アンテナ単位領域」と呼び、アンテナ単位と同じ参照符号Uを付すことにする。また、図2(a)および(b)に示す様に、TFT基板101Aおよびスロット基板201において、2次元的に配列された複数のアンテナ単位領域によって画定される領域を「送受信領域R1」と呼び、送受信領域R1以外の領域を「非送受信領域R2」と呼ぶ。非送受信領域R2には、端子部、駆動回路などが設けられる。
 図2(a)は、走査アンテナ1000Aが備えるTFT基板101Aを示す模式的な平面図である。
 図示する例では、TFT基板101Aの法線方向から見たとき、送受信領域R1はドーナツ状である。非送受信領域R2は、送受信領域R1の中心部に位置する第1非送受信領域R2aと、送受信領域R1の周縁部に位置する第2非送受信領域R2bとを含む。送受信領域R1の外径は、例えば200mm~1500mmで、通信量などに応じて設定される。
 TFT基板101Aの送受信領域R1には、誘電体基板1に支持された複数のゲートバスラインGLおよび複数のソースバスラインSLが設けられ、これらの配線によってアンテナ単位領域Uが規定されている。アンテナ単位領域Uは、送受信領域R1において、例えば同心円状に配列されている。アンテナ単位領域Uのそれぞれは、TFTと、TFTに電気的に接続されたパッチ電極とを含んでいる。TFTのソース電極はソースバスラインSLに、ゲート電極はゲートバスラインGLにそれぞれ電気的に接続されている。また、ドレイン電極は、パッチ電極と電気的に接続されている。
 非送受信領域R2(R2a、R2b)には、送受信領域R1を包囲するようにシール領域Rsが配置されている。シール領域Rsにはシール材(不図示)が付与されている。シール材は、TFT基板101Aおよびスロット基板201を互いに接着させるとともに、これらの基板101A、201の間に液晶を封入する。
 非送受信領域R2のうちシール領域Rsの外側には、ゲート端子部GT、ゲートドライバGD、ソース端子部STおよびソースドライバSDが設けられている。ゲートバスラインGLのそれぞれはゲート端子部GTを介してゲートドライバGDに接続されている。ソースバスラインSLのそれぞれはソース端子部STを介してソースドライバSDに接続されている。なお、この例では、ソースドライバSDおよびゲートドライバGDは誘電体基板1上に形成されているが、これらのドライバの一方または両方は他の誘電体基板上に設けられていてもよい。
 非送受信領域R2には、また、複数のトランスファー端子部PTが設けられている。トランスファー端子部PTは、スロット基板201のスロット電極55(図2(b))と電気的に接続される。本明細書では、トランスファー端子部PTとスロット電極55との接続部を「トランスファー部」と称する。図示するように、トランスファー端子部PT(トランスファー部)は、シール領域Rs内に配置されてもよい。この場合、シール材として導電性粒子を含有する樹脂を用いてもよい。これにより、TFT基板101Aとスロット基板201との間に液晶を封入させるとともに、トランスファー端子部PTとスロット基板201のスロット電極55との電気的な接続を確保できる。この例では、第1非送受信領域R2aおよび第2非送受信領域R2bの両方にトランスファー端子部PTが配置されているが、いずれか一方のみに配置されていてもよい。
 なお、トランスファー端子部PT(トランスファー部)は、シール領域Rs内に配置されていなくてもよい。例えば非送受信領域R2のうちシール領域Rsの外側に配置されていてもよい。
 図2(b)は、走査アンテナ1000Aにおけるスロット基板201を例示する模式的な平面図であり、スロット基板201の液晶層LC側の表面を示している。
 スロット基板201では、誘電体基板51上に、送受信領域R1および非送受信領域R2に亘ってスロット電極55が形成されている。
 スロット基板201の送受信領域R1では、スロット電極55には複数のスロット57が配置されている。スロット57は、TFT基板101Aにおけるアンテナ単位領域Uに対応して配置されている。図示する例では、複数のスロット57は、ラジアルインラインスロットアンテナを構成するように、互いに概ね直交する方向に延びる一対のスロット57が同心円状に配列されている。互いに概ね直交するスロットを有するので、走査アンテナ1000Aは、円偏波を送受信することができる。
 非送受信領域R2には、複数の、スロット電極55の端子部ITが設けられている。端子部ITは、TFT基板101Aのトランスファー端子部PT(図2(a))と電気的に接続される。この例では、端子部ITは、シール領域Rs内に配置されており、導電性粒子を含有するシール材によって対応するトランスファー端子部PTと電気的に接続される。
 また、第1非送受信領域R2aにおいて、スロット基板201の裏面側に給電ピン72が配置されている。給電ピン72によって、スロット電極55、反射導電板65および誘電体基板51で構成された導波路301にマイクロ波が挿入される。給電ピン72は給電装置70に接続されている。給電は、スロット57が配列された同心円の中心から行う。給電の方式は、直結給電方式および電磁結合方式のいずれであってもよく、公知の給電構造を採用することができる。
 図2(a)および(b)では、シール領域Rsは、送受信領域R1を含む比較的狭い領域を包囲するように設けた例を示したが、これに限られない。特に、送受信領域R1の外側に設けられるシール領域Rsは、送受信領域R1から一定以上の距離を持つように、例えば、誘電体基板1および/または誘電体基板51の辺の近傍に設けてもよい。もちろん、非送受信領域R2に設けられる、例えば端子部や駆動回路は、シール領域Rsの外側(すなわち、液晶層が存在しない側)に形成してもよい。送受信領域R1から一定以上の離れた位置にシール領域Rsを形成することによって、シール材(特に、硬化性樹脂)に含まれている不純物(特にイオン性不純物)の影響を受けてアンテナ特性が低下することを抑制することができる。
 以下で、走査アンテナ1000Aの各構成要素をより詳しく説明する。
 <TFT基板101Aの構造>
 ・アンテナ単位領域U
 図3を参照しながら、本実施形態の走査アンテナ1000Aおよび走査アンテナ1000Aが備えるTFT基板101Aを説明する。
 図3(a)は、走査アンテナ1000Aの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図3(b)は、図3(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Aの模式的な断面図である。
 図3(a)および図3(b)に示すように、TFT基板101Aは、誘電体基板1と、誘電体基板1上に配列された複数のアンテナ単位領域Uとを有する。複数のアンテナ単位領域Uのそれぞれは、TFT10と、TFT10のドレイン電極7Dに電気的に接続されたパッチ電極15と、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とを電気的に接続するパッチドレイン接続部とを有する。パッチドレイン接続部は、パッチ電極15を含む導電層15lよりも誘電体基板1に近い導電層であって、TFT10のゲート電極3Gを含む導電層3またはTFT10のソース電極7Sを含む導電層7のいずれか誘電体基板1に近い方の導電層に含まれている導電部を含む。TFT基板101Aにおいては、TFT10のゲート電極3Gを含むゲートメタル層3と、TFT10のソース電極7Sを含むソースメタル層7とのうち、ゲートメタル層3の方が誘電体基板1に近い。TFT基板101Aのパッチドレイン接続部は、ゲートメタル層3に含まれる配線3w1を含む。
 本明細書において各アンテナ単位領域の「パッチドレイン接続部」は、ドレイン電極およびパッチ電極と電気的に接続されており、ドレイン電極とパッチ電極との間に配置された少なくとも1つの導電部を指す。ドレイン電極とパッチ電極とは、パッチドレイン接続部を介して電気的に接続されている。例えば、図3に示すTFT基板101Aにおいては、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、接続部15a1、15a2および3a2、ならびに配線3w1を介して電気的に接続されている。TFT基板101Aが有するパッチドレイン接続部は、接続部15a1、15a2および3a2、ならびに配線3w1を含む。
 配線3w1は、TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57内をスロット57の長軸方向に延びており、スロット57内でパッチ電極15と重なっている。
 本明細書では、ゲート用導電膜を用いて形成された、ゲート電極3Gを含む層(レイヤー)を「ゲートメタル層」と呼ぶことがあり、ソース用導電膜を用いて形成された、ソース電極7Sを含む層を「ソースメタル層」と呼ぶことがある。また、パッチ用導電膜から形成された、パッチ電極15を含む層を「パッチメタル層」と呼ぶことがある。本実施形態において、パッチ電極15は、TFT10のゲート電極3Gを含む導電層およびTFT10のソース電極7Sを含む導電層のいずれとも異なる導電層に含まれている。
 TFT基板101Aを備える走査アンテナ1000Aは、図5に示す参考例1の走査アンテナ1001Rに比べて、優れたアンテナ性能を有する。図4~図6を参照しながら走査アンテナ1000Aが有する利点を説明する。
 上述したように、走査アンテナは、アンテナ単位の各液晶層に印加する電圧を制御し、各アンテナ単位の液晶層の実効的な誘電率M(εM)を変化させることによって、静電容量の異なるアンテナ単位で2次元的なパターンを形成する。本発明者は、種々の検討により、アンテナ性能を低下させる新たな要因を見出した。本発明者は、パッチ電極15を含むパッチメタル層15lが、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極15以外の導電部を含むと、走査アンテナのアンテナ性能が低下することを見出した。以下で、この要因について詳細に説明する。
 まず、図4を参照しながら、走査アンテナ1000Aのパッチ電極15およびスロット57近傍での液晶分子の配向について説明する。図4(a)は、走査アンテナ1000Aのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、図4(b)および図4(c)は、それぞれ、図4(a)中のX-X’線およびY-Y’線に沿った走査アンテナ1000Aの模式的な断面図である。図4(a)中のX-X’線およびY-Y’線は、それぞれ、スロット57の長軸ASおよび短軸BSを兼ねている。
 アンテナ性能に特に影響を与えるのは、TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチ電極15とスロット電極55とが重なるオーバーラップ領域Ro(図4(a)中の斜線部)である。図4(a)に示すように、TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57の短軸BS方向の長さwsは、パッチ電極15の、スロット57の短軸BS方向の長さwpよりも小さい。これにより、オーバーラップ領域Roが形成されている。本明細書において、TFT基板およびスロット基板の法線方向から見たとき、パッチ電極とスロット電極とが重なる領域を「オーバーラップ領域」と呼ぶことにする。
 アンテナ性能の観点から、オーバーラップ領域Roは、スロット57の長軸ASに関して線対称の平面形状を有していることが好ましい。すなわち、2つのオーバーラップ領域Roは、スロット57の長軸ASに関して線対称に配置されていることが好ましい。オーバーラップ領域Roは、スロット57の短軸BSに関しても線対称の平面形状を有していることがさらに好ましい。すなわち、2つのオーバーラップ領域Roのそれぞれは、スロット57の短軸BSに関しても線対称の平面形状を有していることがさらに好ましい。
 図4(b)および図4(c)には、オーバーラップ領域Roにおける、電圧印加時の液晶分子(誘電異方性が正)の配向状態を模式的に示している。オーバーラップ領域Ro以外の液晶分子の配向状態については図示を省略しているが、オーバーラップ領域Ro内の液晶分子と連続的に配向する。オーバーラップ領域Ro以外の領域(すなわち、TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチ電極15とスロット電極55とが重なっていない領域)の液晶分子の配向も、パッチ電極15とスロット電極55とによって形成される電界の影響を受ける。また、TFT基板101Aの表面形状(液晶層LC側の表面形状)の影響も受ける。
 図5、図6および図7を参照して後述する参考例の走査アンテナのように、パッチメタル層15lが、スロット57の内側および/または近傍にパッチ電極15以外の導電部を含むと、この導電部が、パッチ電極15およびスロット57近傍の液晶分子の配向(オーバーラップ領域Roの液晶分子の配向を含む)に影響を与える。これにより、アンテナ性能が低下し得る。
 なお、アンテナ性能に主に寄与するのは、スロット57の内側および/または近傍において、パッチメタル層15lに含まれる、パッチ電極15以外の導電部である。従って、アンテナ性能に関する限り、パッチメタル層15lに含まれる、パッチ電極15以外の導電部であっても、スロット57およびパッチ電極15から離れて形成されている導電部は無視できる。例えば、TFT基板101Aにおいては、図3(a)に示すように、パッチメタル層15lは、アンテナ単位領域Uにおいて接続部15a1および15a2をさらに含むが、これらはスロット57およびパッチ電極15から離れて形成されているので、アンテナ性能への寄与は小さい。このように、パッチメタル層15lに含まれる、パッチ電極15以外の導電部は、スロット57およびパッチ電極15から一定以上の距離をあけて配置されることが好ましい。
 TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチメタル層15lは、スロット57の内側および近傍にパッチ電極15以外の導電部を含まない。従って、走査アンテナ1000Aは優れたアンテナ性能を有する。
 さらに、走査アンテナ1000Aのオーバーラップ領域Roは、スロット57の長軸ASに関して線対称の平面形状を有しており、スロット57の短軸BSに関しても線対称の平面形状を有している。
 スロット57は、例えば、図示するように、長方形の長軸ASに沿った両端を半円で置換した形状であるがこれに限られない。例えば、長方形であってもよいし、長方形の角が丸みを帯びた形状であってもよい。
 続いて、図5および図6を参照しながら参考例1の走査アンテナ1001Rを説明する。図5(a)は、参考例1の走査アンテナ1001Rの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図5(b)は、参考例1の走査アンテナ1001Rが備えるTFT基板101Rの、図5(a)中のA-A’線に沿った模式的な断面図である。図6(a)は、参考例1の走査アンテナ1001Rのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、図6(b)および図6(c)は、それぞれ、図6(a)中のX-X’線およびY-Y’線に沿った参考例1の走査アンテナ1001Rの模式的な断面図である。図5および図6において、先の図面と共通する構成要素には共通の参照符号を付し、説明の重複を避ける。
 図5(a)および図5(b)に示すように、参考例1の走査アンテナ1001Rはパッチドレイン接続部において走査アンテナ1000Aと異なる。参考例1の走査アンテナ1001Rが備えるTFT基板101Rのパッチドレイン接続部は、パッチメタル層15lに含まれる配線15w1を含む。配線15w1は、TFT基板101Rおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57内をスロット57の長軸AS方向に延びている。配線15w1は、パッチ電極15と一体的に形成されている。すなわち、パッチメタル層15lは、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極15以外の導電部を含む。図6(a)では、スロット57の内側および近傍においてパッチメタル層15lに含まれるパッチ電極15以外の導電部に、オーバーラップ領域Roと異なるハッチングを付している。
 パッチメタル層15lが、スロット57の内側および近傍にパッチ電極15以外の導電部を含むことにより、参考例1の走査アンテナ1001Rは、アンテナ性能において走査アンテナ1000Aよりも劣る。
 図6(b)および図6(c)には、オーバーラップ領域Roにおける液晶分子の配向状態に加えて、パッチメタル層15l(パッチ電極15以外)とスロット電極55とが重なっている領域における液晶分子の配向状態(図中に破線の丸で示す)も図示している。配線15w1が存在することにより、この領域の液晶分子の配向は、電界の影響を強く受ける。また、スロット57内に、TFT基板101Rの表面は段差を有する。従って、参考例1の走査アンテナ1001Rにおいて、液晶分子の配向状態は、図4に示した走査アンテナ1000Aよりも悪い。なお、オーバーラップ領域の液晶分子の配向に比べて、オーバーラップ領域Ro以外の領域(すなわち、TFT基板101Aおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチ電極15とスロット電極55とが重なっていない領域)の液晶分子の配向は、配線15w1の影響を受けやすい傾向にある。
 パッチメタル層15lが、スロット57の内側および/または近傍にパッチ電極15以外の導電部を含むことにより、アンテナ性能が劣るという問題は、パッチメタル層15lが比較的厚い場合に顕著である場合がある。従って、比較的厚いパッチメタル層を有する走査アンテナにおいては、パッチメタル層15lが、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極15以外の導電部を含まないことにより、アンテナ性能の低下が抑制される効果が大きい。
 アンテナ性能が劣るという問題が生じるのは、参考例1の走査アンテナ1001Rに限られない。例えば図7(a)に示す参考例2の走査アンテナ1002Rにおいても、アンテナ性能が劣るという問題が生じる。
 図7(a)は、参考例2の走査アンテナ1002Rのパッチメタル層15lとスロット57との位置関係を説明するための模式的な平面図であり、図7(b)および図7(c)は、それぞれ、図7(a)中のX-X’線およびY-Y’線に沿った参考例2の走査アンテナ1002Rの模式的な断面図である。図7において、先の図面と共通する構成要素には共通の参照符号を付す。
 図7(a)に示すように、参考例2の走査アンテナ1002Rが備えるTFT基板のパッチドレイン接続部は、パッチメタル層15lに含まれる配線15w2を含む。配線15w2は、スロット57の短軸BS方向に延びており、パッチ電極15と一体的に形成されている。配線15w2は、スロット57の短軸BS方向に延びている点において、参考例1の走査アンテナ1001Rが有する配線15w1と異なる。参考例2の走査アンテナ1002Rにおいて、パッチメタル層15lは、スロット57の近傍にパッチ電極15以外の導電部を含む。従って、走査アンテナ1000Aに比べてアンテナ性能において劣る。
 なお、参考例2の走査アンテナ1002Rは、参考例1の走査アンテナ1001Rに比べてもアンテナ性能に劣る場合がある。図7(a)および図7(c)に示すように、参考例2の走査アンテナ1002Rの配線15w2は、オーバーラップ領域Roに隣接して配置されている。従って、オーバーラップ領域Roにおける液晶分子の配向状態が、配線15w2に起因した電界に影響され易いためである。
 TFT基板101Aのアンテナ単位領域Uの構造をより詳細に説明する。再び図3(a)および図3(b)を参照する。
 図3に示すように、TFT基板101Aは、誘電体基板1に支持されたゲートメタル層3と、ゲートメタル層3上に形成されたゲート絶縁層4と、ゲート絶縁層4上に形成されたソースメタル層7と、ソースメタル層7上に形成された第1絶縁層11と、第1絶縁層11上に形成されたパッチメタル層15lと、パッチメタル層15l上に形成された第2絶縁層17とを有する。図8~図10を参照して後述するように、TFT基板101Aは、第1絶縁層11とパッチメタル層15lとの間に形成された下部導電層13をさらに有する。TFT基板101Aは、第2絶縁層17上に形成された上部導電層19をさらに有する。
 各アンテナ単位領域Uが有するTFT10は、ゲート電極3Gと、島状の半導体層5と、コンタクト層6Sおよび6Dと、ゲート電極3Gと半導体層5との間に配置されたゲート絶縁層4と、ソース電極7Sおよびドレイン電極7Dとを備える。この例では、TFT10は、ボトムゲート構造を有するチャネルエッチ型のTFTである。
 ゲート電極3Gは、ゲートバスラインGLに電気的に接続されており、ゲートバスラインGLから走査信号電圧を供給される。ソース電極7Sは、ソースバスラインSLに電気的に接続されており、ソースバスラインSLからデータ信号電圧を供給される。この例では、ゲート電極3GおよびゲートバスラインGLは同じ導電膜(ゲート用導電膜)から形成されている。ここでは、ソース電極7S、ドレイン電極7DおよびソースバスラインSLは同じ導電膜(ソース用導電膜)から形成されている。ゲート用導電膜およびソース用導電膜は、例えば金属膜である。
 半導体層5は、ゲート絶縁層4を介してゲート電極3Gと重なるように配置されている。図示する例では、半導体層5上に、ソースコンタクト層6Sおよびドレインコンタクト層6Dが形成されている。ソースコンタクト層6Sおよびドレインコンタクト層6Dは、それぞれ、半導体層5のうちチャネルが形成される領域(チャネル領域)の両側に配置されている。半導体層5は真性アモルファスシリコン(i-a-Si)層であり、ソースコンタクト層6Sおよびドレインコンタクト層6Dはn+型アモルファスシリコン(n+-a-Si)層であってもよい。
 ソース電極7Sは、ソースコンタクト層6Sに接するように設けられ、ソースコンタクト層6Sを介して半導体層5に接続されている。ドレイン電極7Dは、ドレインコンタクト層6Dに接するように設けられ、ドレインコンタクト層6Dを介して半導体層5に接続されている。
 ここでは、各アンテナ単位領域Uは、液晶容量と電気的に並列に接続された補助容量を有している。この例では、補助容量は、ドレイン電極7Dと電気的に接続された上部補助容量電極(「補助容量電極」ということがある。)7Cと、ゲート絶縁層4と、ゲート絶縁層4を介して上部補助容量電極7Cと対向する下部補助容量電極(「補助容量対向電極」ということがある。)3Cとによって構成される。下部補助容量電極3Cはゲートメタル層3に含まれており、上部補助容量電極7Cはソースメタル層7に含まれている。ゲートメタル層3は、下部補助容量電極3Cに接続されたCSバスライン(補助容量線)CLをさらに含む。CSバスラインCLは、例えば、ゲートバスラインGLと略平行に延びている。この例では、下部補助容量電極3Cは、CSバスラインCLと一体的に形成されている。下部補助容量電極3Cの幅は、CSバスラインCLの幅よりも大きくてもよい。また、この例では、上部補助容量電極7Cは、ドレイン電極7Dから延設されている。上部補助容量電極7Cの幅は、ドレイン電極7Dから延設された部分のうち上部補助容量電極7C以外の部分の幅よりも大きくてもよい。なお、補助容量とパッチ電極15との配置関係は図示する例に限定されない。
 ゲートメタル層3は、TFT10のゲート電極3Gと、ゲートバスラインGLと、下部補助容量電極3Cと、CSバスラインCLとを含む。ゲートメタル層3は、ゲート電極3Gと電気的に分離された接続部3a2と、接続部3a2と一体的に形成された配線3w1とをさらに含む。
 ゲート絶縁層4は、接続部3a2に達する開口部4a2と、配線3w1に達する開口部4a3とを有する。開口部4a3は、誘電体基板1の法線方向から見たときパッチ電極15と重なる。
 ソースメタル層7は、TFT10のソース電極7Sおよびドレイン電極7Dと、ソースバスラインSLと、上部補助容量電極7Cとを含む。
 第1絶縁層11は、TFT10を覆うように形成されている。第1絶縁層11は、ドレイン電極7Dまたはドレイン電極7Dから延設された部分に達する開口部11a1と、誘電体基板1の法線方向から見たとき、開口部4a2に重なる開口部11a2と、誘電体基板1の法線方向から見たとき、開口部4a3に重なる開口部11a3とを有する。開口部11a1をコンタクトホールCH_a1ということがある。ゲート絶縁層4に形成された開口部4a2および第1絶縁層11に形成された開口部11a2は、コンタクトホールCH_a2を構成する。ゲート絶縁層4に形成された開口部4a3および第1絶縁層11に形成された開口部11a3は、コンタクトホールCH_a3を構成する。
 パッチメタル層15lは、パッチ電極15と、接続部15a1および15a2とを含む。
 接続部15a1は、第1絶縁層11上および開口部11a1内に形成され、開口部11a1内でドレイン電極7Dまたはドレイン電極7Dから延設された部分と接続されている。例えばここでは、接続部15a1は、開口部11a1内でドレイン電極7Dから延設された部分と接触している。
 接続部15a2は、接続部15a1と一体的に接続されている。接続部15a2は、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_a2内に形成され、コンタクトホールCH_a2内で接続部3a2と接続されている。例えばここでは、接続部15a2は、ゲート絶縁層4に形成された開口部4a2内で接続部3a2と接触している。
 パッチ電極15は、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_a3内に形成され、コンタクトホールCH_a3内で配線3w1と接続されている。例えばここでは、パッチ電極15は、ゲート絶縁層4に形成された開口部4a3内で配線3w1と接触している。
 パッチメタル層15lは、金属層を含む。パッチメタル層15lは、金属層のみから形成されていてもよい。パッチメタル層15lは、例えば、低抵抗金属層と、低抵抗金属層の下に高融点金属含有層とを有する積層構造を有する。積層構造は、低抵抗金属層の上に高融点金属含有層をさらに有していてもよい。「高融点金属含有層」は、チタン(Ti)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)およびニオブ(Nb)からなる群から選択される少なくとも1つの元素を含む層である。「高融点金属含有層」は積層構造であってもよい。例えば、高融点金属含有層は、Ti、W、Mo、Ta、Nb、これらを含む合金、およびこれらの窒化物、ならびに前記金属または合金と前記窒化物との固溶体のいずれかで形成された層を指す。「低抵抗金属層」は、銅(Cu)、アルミニウム(Al)、銀(Ag)および金(Au)からなる群から選択される少なくとも1つの元素を含む層である。「低抵抗金属層」は、積層構造であってもよい。パッチメタル層15lの低抵抗金属層を「主層」と呼ぶことがあり、低抵抗金属層の下および上の高融点金属含有層を、それぞれ「下層」および「上層」と呼ぶことがある。
 パッチメタル層15lは、例えば主層としてCu層またはAl層を含む。すなわち、パッチ電極15は、例えば主層としてCu層またはAl層を含む。走査アンテナの性能はパッチ電極15の電気抵抗と相関があり、主層の厚さは、所望の抵抗が得られるように設定される。電気抵抗の観点から、Cu層の方がAl層よりもパッチ電極15の厚さを小さくできる可能性がある。パッチメタル層15lが有する金属層の厚さ(すなわち、パッチ電極15が有する金属層の厚さ)は、例えば、ソース電極7Sおよびドレイン電極7Dの厚さよりも大きくなるように設定される。パッチ電極15における金属層の厚さは、Al層で形成する場合、例えば0.3μm以上に設定される。
 第2絶縁層17は、パッチ電極15、接続部15a1および15a2を覆うように形成されている。
 図示する例では、TFT基板101Aは、複数のコンタクトホールCH_a3を有する。パッチ電極15は、複数のコンタクトホールCH_a3を介して配線3w1と接続されている。ただし、コンタクトホールの個数や形状は図示する例に限られず、コンタクトホールCH_a3は、1つ以上設けられていればよい。本発明者の検討によると、TFT基板101Aが複数のコンタクトホールCH_a3を有することにより、以下のメリットが得られる。コンタクトホールCH_a3内でパッチメタル層15lとゲートメタル層3とが接触する面積の合計が大きくなると、パッチメタル層15lとゲートメタル層3との密着性を向上できる。また、接触面積が同じ場合、複数のコンタクトホールCH_a3のエッジの長さの和が大きいほど、パッチメタル層15lとゲートメタル層3との間のコンタクト抵抗を低減できる。例えば、ゲートメタル層3が、低抵抗金属層と、低抵抗金属層の上に高融点金属含有層(上層)とを有する積層構造を有する場合、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4をエッチングしてコンタクトホールCH_a3を形成する工程において、ゲートメタル層3の上層の一部も同時にエッチングされる。ゲートメタル層3の上層は、コンタクトホールCH_a3のエッジに沿ったリング状に残り、このリング状のゲートメタル層3の上層とパッチメタル層15lとの接触が電気的コンタクトに寄与する。従って、複数のコンタクトホールCH_a3のエッジの長さの和が大きいと、ゲートメタル層3とパッチメタル層15lとの間のコンタクト抵抗が低減される。
 他のコンタクトホール(例えばコンタクトホールCH_a2)についても同様に、図示する例に限られず、複数設けられていてもよい。複数のコンタクトホールを有することで、上記のメリットが得られ得る。
 アンテナ性能の観点から、コンタクトホールCH_a3は、スロット57の長軸に関して線対称の平面形状を有していることが好ましい。コンタクトホールCH_a3は、スロット57の短軸に関しても線対称の平面形状を有していることがさらに好ましい。例えば、複数のコンタクトホールCH_a3は、スロット57の長軸に関して線対称に配置されていることが好ましく、スロット57の短軸に関して線対称に配置されていることがさらに好ましい。
 TFT基板101Aのパッチドレイン接続部について、以下のように言うこともできる。TFT基板101Aのパッチドレイン接続部は、パッチ電極15を含む導電層15lよりも誘電体基板1に近い導電層に含まれている導電部と、パッチ電極15を含む導電層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部15a1および15a2を有する。TFT基板101Aのパッチドレイン接続部は、パッチ電極15を含むパッチメタル層15lよりも誘電体基板1に近いゲートメタル層3に含まれている配線3w1と、パッチ電極15を含むパッチメタル層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されている接続部15a1および15a2とを有する。配線3w1は、TFT10のゲート電極3Gを含む導電層3またはTFT10のソース電極7Sを含む導電層7のいずれか誘電体基板1に近い方の導電層に含まれている。TFT基板101Aにおいては、TFT10のゲート電極3Gを含むゲートメタル層3と、TFT10のソース電極7Sを含むソースメタル層7とのうち、ゲートメタル層3の方が誘電体基板1に近い。
 TFT基板101Aは、パッチ電極15を含む導電層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部15a1および15a2を有することにより、以下のメリットも得られる。パッチ用導電膜15’のエッチング工程におけるエッチング量が低減されるので、パッチ用導電膜15’のエッチャントが長寿命化され得る。また、TFT基板101Aを備える走査アンテナ1000Aの液晶層の体積(すなわち液晶材料の体積)を削減し、走査アンテナ1000Aのコストを低減させることができる。
 なお、本実施形態は図示する例に限られない。例えば、TFTの構造は、図示する例に限られず、ゲートメタル層3とソースメタル層7との配置関係は逆であってもよい。TFTはトップゲート構造を有してもよい。TFTのゲート電極を含む導電層よりもTFTのソース電極を含む導電層の方が誘電体基板に近くてもよい。パッチドレイン接続部は、パッチ電極を含む導電層よりも誘電体基板に近い導電層であって、TFTのゲート電極を含む導電層またはTFTのソース電極を含む導電層のいずれか誘電体基板に近い方の導電層に含まれている導電部を含んでもよい。
 図8~図10を参照して、TFT基板101Aの非送受信領域R2の構造を説明する。ただし、TFT基板101Aの非送受信領域R2の構造は、図示する例に限定されない。走査アンテナ1000Aは、基本的には、非送受信領域R2の構造によらず、上述したように優れたアンテナ性能を有することができる。
 図8(a)および図8(b)は、TFT基板101Aの非送受信領域R2の模式的な平面図であり、図9(a)~(d)および図10(a)~(c)は、それぞれ、TFT基板101Aの非送受信領域R2の模式的な断面図である。図8(a)は、非送受信領域R2に設けられたソース-ゲート接続部SGおよびソース端子部STを示しており、図8(b)は、非送受信領域R2に設けられたトランスファー端子部PT、ゲート端子部GTおよびCS端子部CTを示している。
 トランスファー端子部PTは、シール領域Rsに位置する第1トランスファー端子部PT1と、シール領域Rsの外側(液晶層がない側)に設けられた第2トランスファー端子部PT2とを含む。図示する例では、第1トランスファー端子部PT1は、シール領域Rsに沿って、送受信領域R1を包囲するように延びている。
 図9(a)は、図8(b)中のB-B’線に沿った第1トランスファー端子部PT1の断面を示しており、図9(b)は、図8(a)中のC-C’線に沿ったソース-ゲート接続部SGの断面を示しており、図9(c)は、図8(a)中のD-D’線に沿ったソース端子部STの断面を示しており、図9(d)は、図8(b)中のE-E’線に沿った第2トランスファー端子部PT2の断面を示しており、図10(a)は、図8(b)中のF-F’線に沿った第1トランスファー端子部PT1の断面を示しており、図10(b)は、図8(a)中のG-G’線に沿ったソース-ゲート接続部SGの断面を示しており、図10(c)は、図8(a)中のH-H’線に沿ったソース-ゲート接続部SGおよびソース端子部STの断面を示している。
 一般に、ゲート端子部GTおよびソース端子部STはそれぞれゲートバスライン毎およびソースバスライン毎に設けられる。ソース-ゲート接続部SGは、一般に各ソースバスラインに対応して設けられる。図8(b)には、ゲート端子部GTと並べて、CS端子部CTおよび第2トランスファー端子部PT2を図示しているが、CS端子部CTおよび第2トランスファー端子部PT2の個数および配置は、それぞれゲート端子部GTとは独立に設定される。通常、CS端子部CTおよび第2トランスファー端子部PT2の個数は、ゲート端子部GTの個数より少なく、CS電極およびスロット電極の電圧の均一性を考慮して適宜設定される。また、第2トランスファー端子部PT2は、第1トランスファー端子部PT1が形成されている場合には省略され得る。
 各CS端子部CTは、例えば、各CSバスラインに対応して設けられる。各CS端子部CTは、複数のCSバスラインに対応して設けられていてもよい。例えば、各CSバスラインにスロット電圧と同じ電圧が供給される場合、TFT基板101Aは、CS端子部CTを少なくとも1つ有すればよい。ただし、配線抵抗を下げるためには、TFT基板101Aは複数のCS端子部CTを有することが好ましい。なお、スロット電圧は、例えばグランド電位である。また、CSバスラインにスロット電圧と同じ電圧が供給される場合、CS端子部CTまたは第2トランスファー端子部PT2のいずれかは省略され得る。
 ・ソース-ゲート接続部SG
 TFT基板101Aは、図8(a)に示すように、非送受信領域R2にソース-ゲート接続部SGを有する。ソース-ゲート接続部SGは、一般に、ソースバスラインSL毎に設けられる。ソース-ゲート接続部SGは、各ソースバスラインSLをゲートメタル層3内に形成された接続配線(「ソース下部接続配線」ということがある。)に電気的に接続する。
 図8(a)、図9(b)、図10(b)および図10(c)に示すように、ソース-ゲート接続部SGは、ソース下部接続配線3sgと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1と、ソースバスライン接続部7sgと、第1絶縁層11に形成された開口部11sg1および開口部11sg2と、ソースバスライン上部接続部13sgとを有する。
 ソース下部接続配線3sgは、ゲートメタル層3に含まれる。ソース下部接続配線3sgは、ゲートバスラインGLと電気的に分離されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1は、ソース下部接続配線3sgに達している。
 ソースバスライン接続部7sgは、ソースメタル層7に含まれ、ソースバスラインSLに電気的に接続されている。この例では、ソースバスライン接続部7sgは、ソースバスラインSLから延設され、ソースバスラインSLと一体的に形成されている。ソースバスライン接続部7sgの幅は、ソースバスラインSLの幅よりも大きくてもよい。
 第1絶縁層11に形成された開口部11sg1は、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1に重なっている。ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1および第1絶縁層11に形成された開口部11sg1は、コンタクトホールCH_sg1を構成する。
 第1絶縁層11に形成された開口部11sg2は、ソースバスライン接続部7sgに達している。開口部11sg2をコンタクトホールCH_sg2ということがある。
 ソースバスライン上部接続部13sg(単に「上部接続部13sg」ということがある。)は、下部導電層13に含まれる。上部接続部13sgは、第1絶縁層11上、コンタクトホールCH_sg1内、およびコンタクトホールCH_sg2内に形成され、コンタクトホールCH_sg1内でソース下部接続配線3sgと接続されており、コンタクトホールCH_sg2内でソースバスライン接続部7sgと接続されている。例えばここでは、上部接続部13sgは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1内でソース下部接続配線3sgと接触しており、第1絶縁層11に形成された開口部11sg2内でソースバスライン接続部7sgと接触している。
 ソース下部接続配線3sgの内、開口部4sg1によって露出されている部分は、上部接続部13sgで覆われていることが好ましい。ソースバスライン接続部7sgの内、開口部11sg2によって露出されている部分は、上部接続部13sgで覆われていることが好ましい。
 下部導電層13は、例えば透明導電層(例えばITO層)を含む。
 この例では、ソース-ゲート接続部SGは、パッチメタル層15lに含まれる導電部および上部導電層19に含まれる導電部を有しない。
 TFT基板101Aは、ソース-ゲート接続部SGに上部接続部13sgを有することによって、優れた動作安定性を有する。ソース-ゲート接続部SGが上部接続部13sgを有することによって、パッチメタル層15lを形成するためのパッチ用導電膜をエッチングする工程における、ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7へのダメージが軽減される。この効果について説明する。
 上述したように、TFT基板101Aにおいて、ソース-ゲート接続部SGはパッチメタル層15lに含まれる導電部を有しない。つまり、パッチ用導電膜のパターニング工程において、ソース-ゲート接続部形成領域のパッチ用導電膜は除去される。ソース-ゲート接続部SGに上部接続部13sgを有しない場合、コンタクトホールCH_sg1内でゲートメタル層3(ソース下部接続配線3sg)が露出されるので、除去されるべきパッチ用導電膜は、コンタクトホールCH_sg1内に堆積され、ソース下部接続配線3sgに接して形成される。同様に、ソース-ゲート接続部SGに上部接続部13sgを有しない場合、コンタクトホールCH_sg2内でソースメタル層7(ソースバスライン接続部7sg)が露出されるので、除去されるべきパッチ用導電膜は、コンタクトホールCH_sg2内に堆積され、ソースバスライン接続部7sgに接して形成される。このような場合、ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7がエッチングダメージを受ける可能性がある。パッチ用導電膜をパターニングする工程では、例えばリン酸、硝酸および酢酸を含むエッチング液が用いられる。ソース下部接続配線3sgおよび/またはソースバスライン接続部7sgがエッチングダメージを受けると、ソース-ゲート接続部SGにおいてコンタクト不良が生じる可能性がある。
 TFT基板101Aのソース-ゲート接続部SGは、コンタクトホールCH_sg1内およびコンタクトホールCH_sg2内に形成された上部接続部13sgを有する。従って、パッチ用導電膜のパターニング工程における、エッチングによるソース下部接続配線3sgおよび/またはソースバスライン接続部7sgへのダメージが軽減される。従って、TFT基板101Aは動作安定性に優れている。
 ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7へのエッチングダメージを効果的に軽減する観点からは、ソース下部接続配線3sgの内、コンタクトホールCH_sg1によって露出されている部分は、上部接続部13sgで覆われており、ソースバスライン接続部7sgの内、開口部11sg2によって露出されている部分は、上部接続部13sgで覆われていることが好ましい。
 走査アンテナに用いられるTFT基板では、比較的厚い導電膜(パッチ用導電膜)を用いてパッチ電極が形成されることがある。この場合、パッチ用導電膜のエッチング時間およびオーバーエッチング時間が、他の層のエッチング工程よりも長くなり得る。このとき、コンタクトホールCH_sg1内およびコンタクトホールCH_sg2内で、ゲートメタル層3(ソース下部接続配線3sg)およびソースメタル層7(ソースバスライン接続部7sg)が露出されていると、これらのメタル層が受けるエッチングダメージが大きくなる。このように、比較的厚いパッチメタル層を有するTFT基板においては、ソース-ゲート接続部SGが上部接続部13sgを有することによって、ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7へのエッチングダメージが軽減される効果が特に大きい。
 図示する例では、コンタクトホールCH_sg2は、コンタクトホールCH_sg1から離間した位置に形成されている。本実施形態はこれに限られず、コンタクトホールCH_sg1およびコンタクトホールCH_sg2は、連続していてもよい(すなわち、単一のコンタクトホールとして形成されていてもよい)。コンタクトホールCH_sg1およびコンタクトホールCH_sg2は、単一のコンタクトホールとして同じ工程で形成されてもよい。具体的には、ソース下部接続配線3sgおよびソースバスライン接続部7sgに達する単一のコンタクトホールをゲート絶縁層4および第1絶縁層11に形成し、このコンタクトホール内および第1絶縁層11上に上部接続部13sgを形成してもよい。このとき、上部接続部13sgは、ソース下部接続配線3sgおよびソースバスライン接続部7sgの内、コンタクトホールによって露出されている部分を覆うように形成されることが好ましい。
 また、後述するように、ソース-ゲート接続部SGを設けることによって、ソース端子部STの下部接続部をゲートメタル層3で形成することができる。ゲートメタル層3で形成された下部接続部を有するソース端子部STは、信頼性に優れる。
 ・ソース端子部ST
 TFT基板101Aは、図8(a)に示すように、非送受信領域R2にソース端子部STを有する。ソース端子部STは、一般に、各ソースバスラインSLに対応して設けられる。ここでは、各ソースバスラインSLに対応して、ソース端子部STおよびソース-ゲート接続部SGが設けられている。
 ソース端子部STは、図8(a)、図9(c)および図10(c)に示すように、ソース-ゲート接続部SGに形成されたソース下部接続配線3sgに接続されたソース端子用下部接続部3s(単に「下部接続部3s」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sと、第1絶縁層11に形成された開口部11sと、ソース端子用上部接続部13s(単に「上部接続部13s」ということもある。)と、第2絶縁層17に形成された開口部17sとを有している。
 下部接続部3sは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3sは、ソース-ゲート接続部SGに形成されているソース下部接続配線3sgと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3sは、ソース下部接続配線3sgから延設され、ソース下部接続配線3sgと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4sは、下部接続部3sに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11sは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sに重なっている。ゲート絶縁層4に形成された開口部4s、および第1絶縁層11に形成された開口部11sは、コンタクトホールCH_sを構成する。
 上部接続部13sは、下部導電層13に含まれる。上部接続部13sは、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_s内に形成され、コンタクトホールCH_s内で、下部接続部3sと接続されている。ここでは、上部接続部13sは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4s内で、下部接続部3sと接触している。
 第2絶縁層17に形成された開口部17sは、上部接続部13sに達している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部13sの全ては、下部接続部3sと重なっていてもよい。
 この例では、ソース端子部STは、ソースメタル層7に含まれる導電部、パッチメタル層15lに含まれる導電部、および上部導電層19に含まれる導電部を含まない。
 ソース端子部STは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3sを有するので、優れた信頼性を有する。
 端子部、特にシール領域Rsよりも外側(液晶層と反対側)に設けられた端子部には、大気中の水分(不純物を含み得る。)によって腐食が生じることがある。大気中の水分は、下部接続部に達するコンタクトホールから侵入し、下部接続部に達し、下部接続部に腐食が起こり得る。腐食の発生を抑制する観点からは、下部接続部に達するコンタクトホールが深いことが好ましい。すなわち、コンタクトホールを構成する開口部が形成されている絶縁層の厚さが大きいことが好ましい。
 また、誘電体基板としてガラス基板を有するTFT基板を作製する工程において、ガラス基板の破片や切り屑(カレット)によって、端子部の下部接続部にキズや断線が生じることがある。例えば、1つのマザー基板から複数のTFT基板が作製される。カレットは、例えば、マザー基板を切断する時、マザー基板にスクライブラインを形成する時、等に生じる。端子部の下部接続部のキズや断線を防ぐ観点からは、下部接続部に達するコンタクトホールが深いことが好ましい。すなわち、コンタクトホールを構成する開口部が形成されている絶縁層の厚さが大きいことが好ましい。
 TFT基板101Aのソース端子部STにおいて、下部接続部3sはゲートメタル層3に含まれているので、下部接続部3sに達するコンタクトホールCH_sは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sおよび第1絶縁層11に形成された開口部11sを有する。コンタクトホールCH_sの深さは、ゲート絶縁層4の厚さおよび第1絶縁層11の厚さの和である。これに対して、例えば下部接続部がソースメタル層7に含まれている場合、下部接続部に達するコンタクトホールは、第1絶縁層11に形成された開口部のみを有し、その深さは第1絶縁層11の厚さであり、コンタクトホールCH_sの深さよりも小さい。ここで、コンタクトホールの深さおよび絶縁層の厚さは、それぞれ、誘電体基板1の法線方向における深さおよび厚さをいう。他のコンタクトホールおよび絶縁層についても特に断らない限り同様である。このように、TFT基板101Aのソース端子部STは、下部接続部3sがゲートメタル層3に含まれているので、例えば下部接続部がソースメタル層7に含まれている場合に比べて、優れた信頼性を有する。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4sは、下部接続部3sの一部のみを露出するように形成されている。誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sは、下部接続部3sの内側にある。従って、開口部4s内の全ての領域は、誘電体基板1上に下部接続部3sおよび上部接続部13sを有する積層構造を有する。ソース端子部STにおいて、下部接続部3sの外側は、ゲート絶縁層4および第1絶縁層11を有する積層構造を有する。これにより、TFT基板101Aのソース端子部STは優れた信頼性を有する。優れた信頼性を得る観点からは、ゲート絶縁層4の厚さおよび第1絶縁層11の厚さの和が大きいことが好ましい。
 下部接続部3sの内、開口部4sによって露出されている部分は、上部接続部13sで覆われている。
 ・ゲート端子部GT
 TFT基板101Aは、図8(b)に示すように、非送受信領域R2にゲート端子部GTを有する。ゲート端子部GTは、図8(b)に示すように、例えばソース端子部STと同様の構成を有する。ゲート端子部GTは、一般に、ゲートバスラインGL毎に設けられる。
 図8(b)に示すように、この例では、ゲート端子部GTは、ゲート端子用下部接続部3g(単に「下部接続部3g」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4gと、第1絶縁層11に形成された開口部11gと、ゲート端子用上部接続部13g(単に「上部接続部13g」ということもある。)と、第2絶縁層17に形成された開口部17gとを有している。
 下部接続部3gは、ゲートメタル層3に含まれ、ゲートバスラインGLと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3gは、ゲートバスラインGLから延設され、ゲートバスラインGLと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4gは、下部接続部3gに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11gは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4gに重なっている。ゲート絶縁層4に形成された開口部4g、および第1絶縁層11に形成された開口部11gは、コンタクトホールCH_gを構成する。
 上部接続部13gは、下部導電層13に含まれる。上部接続部13gは、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_g内に形成され、コンタクトホールCH_g内で、下部接続部3gと接続されている。ここでは、上部接続部13gは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4g内で、下部接続部3gと接触している。
 第2絶縁層17に形成された開口部17gは、上部接続部13gに達している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部13gの全ては、下部接続部3gと重なっていてもよい。
 この例では、ゲート端子部GTは、ソースメタル層7に含まれる導電部、パッチメタル層15lに含まれる導電部、および上部導電層19に含まれる導電部を有しない。
 ゲート端子部GTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3gを有するので、ソース端子部STと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・CS端子部CT
 TFT基板101Aは、図8(b)に示すように、非送受信領域R2にCS端子部CTを有する。CS端子部CTは、ここでは、図8(b)に示すように、ソース端子部STおよびゲート端子部GTと同様の構成を有する。CS端子部CTは、例えば各CSバスラインCLに対応して設けられていてもよい。
 図8(b)に示すように、CS端子部CTは、CS端子用下部接続部3c(単に「下部接続部3c」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4cと、第1絶縁層11に形成された開口部11cと、CS端子用上部接続部13c(単に「上部接続部13c」ということもある。)と、第2絶縁層17に形成された開口部17cとを有している。
 下部接続部3cは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3cは、CSバスラインCLと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3cは、CSバスラインCLから延設され、CSバスラインCLと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4cは、下部接続部3cに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11cは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4cに重なっている。ゲート絶縁層4に形成された開口部4c、および第1絶縁層11に形成された開口部11cは、コンタクトホールCH_cを構成する。
 上部接続部13cは、下部導電層13に含まれる。上部接続部13cは、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_c内に形成され、コンタクトホールCH_c内で、下部接続部3cと接続されている。ここでは、上部接続部13cは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4c内で、下部接続部3cと接触している。
 第2絶縁層17に形成された開口部17cは、上部接続部13cに達している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部13cの全ては、下部接続部3cと重なっていてもよい。
 この例では、CS端子部CTは、ソースメタル層7に含まれる導電部、パッチメタル層15lに含まれる導電部、および上部導電層19に含まれる導電部を有しない。
 CS端子部CTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3cを有するので、ソース端子部STと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・トランスファー端子部PT
 TFT基板101Aは、図8(b)に示すように、非送受信領域R2に第1トランスファー端子部PT1を有する。第1トランスファー端子部PT1は、ここでは、シール領域Rs内に設けられている(すなわち、第1トランスファー端子部PT1は、液晶層を包囲するシール部に設けられている)。
 第1トランスファー端子部PT1は、図8(b)および図9(a)に示すように、第1トランスファー端子用下部接続部3p1(単に「下部接続部3p1」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1と、第1絶縁層11に形成された開口部11p1と、第1トランスファー端子用導電部15p1(単に「導電部15p1」ということもある。)と、第2絶縁層17に形成された開口部17p1と、第1トランスファー端子用上部接続部19p1(単に「上部接続部19p1」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3p1は、ゲートメタル層3に含まれる。すなわち、下部接続部3p1は、ゲートバスラインGLと同じ導電膜から形成されている。下部接続部3p1は、ゲートバスラインGLと電気的に分離されている。例えば、CSバスラインCLにスロット電圧と同じ電圧が供給されている場合、下部接続部3p1は、例えばCSバスラインCLと電気的に接続されている。図示するように、下部接続部3p1は、CSバスラインから延設されていてもよい。ただしこの例に限られず、下部接続部3p1は、CSバスラインと電気的に分離されていてもよい。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1は、下部接続部3p1に達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11p1は、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1に重なっている。ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1および第1絶縁層11に形成された開口部11p1は、コンタクトホールCH_p1を構成する。
 導電部15p1は、パッチメタル層15lに含まれる。導電部15p1は、第1絶縁層11上およびコンタクトホールCH_p1内に形成され、コンタクトホールCH_p1内で下部接続部3p1と接続されている。ここでは、導電部15p1は、開口部4p1内で下部接続部3p1と接触している。
 第2絶縁層17に形成された開口部(コンタクトホール)17p1は、導電部15p1に達している。
 上部接続部19p1は、上部導電層19に含まれる。上部接続部19p1は、第2絶縁層17上および開口部17p1内に形成され、開口部17p1内で導電部15p1と接続されている。ここでは、上部接続部19p1は、開口部17p1内で導電部15p1と接触している。上部接続部19p1は、例えば導電性粒子を含むシール材によって、スロット基板側のトランスファー端子用上部接続部と接続される(図16(b)参照)。
 この例では、第1トランスファー端子部PT1は、ソースメタル層7に含まれる導電部および下部導電層13に含まれる導電部を有しない。
 上部導電層19は、例えば透明導電層(例えばITO層)を含む。上部導電層19は、例えば透明導電層のみから形成されていてもよい。あるいは、上部導電層19は、透明導電層を含む第1上部導電層と、第1上部導電層の下に形成された第2上部導電層とを含んでいてもよい。第2上部導電層は、例えば、Ti層、MoNbNi層、MoNb層、MoW層、W層およびTa層からなる群から選択される1つの層または2以上の層の積層から形成されている。
 第1トランスファー端子部PT1は、下部接続部3p1と上部接続部19p1との間に導電部15p1を有する。これにより、第1トランスファー端子部PT1は、下部接続部3p1と上部接続部19p1との間の電気抵抗が低いという利点を有する。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19p1の全ては、導電部15p1と重なっていてもよい。
 この例では、下部接続部3p1は、互いに隣接する2つのゲートバスラインGLの間に配置されている。ゲートバスラインGLを挟んで配置された2つの下部接続部3p1は、導電接続部(不図示)を介して電気的に接続されていてもよい。2つの下部接続部3p1を電気的に接続する導電接続部は、例えばソースメタル層7に含まれていてもよい。
 ここでは、複数のコンタクトホールCH_p1が設けられることによって、下部接続部3p1が、導電部15p1を介して、上部接続部19p1と接続されているが、コンタクトホールCH_p1は、1つの下部接続部3p1に対して1つ以上設けられていればよい。1つの下部接続部3p1に対して1つのコンタクトホールが設けられていてもよい。コンタクトホールの個数や形状は図示する例に限られない。
 ここでは、上部接続部19p1は、1つの開口部17p1によって導電部15p1と接続されているが、開口部17p1は、1つの上部接続部19p1に対して1つ以上設けられていればよい。1つの上部接続部19p1に対して複数の開口部が設けられていてもよい。開口部の個数や形状は図示する例に限られない。
 第2トランスファー端子部PT2は、シール領域Rsの外側(送受信領域R1と反対側)に設けられている。第2トランスファー端子部PT2は、図8(b)および図9(d)に示すように、第2トランスファー端子用下部接続部15p2(単に「下部接続部15p2」ということもある。)と、第2絶縁層17に形成された開口部17p2と、第2トランスファー端子用上部接続部19p2(単に「上部接続部19p2」ということもある。)とを有している。
 第2トランスファー端子部PT2は、第1トランスファー端子部PT1の内、下部接続部3p1、およびコンタクトホールCH_p1を有しない部分(図10(a)参照)と同様の断面構造を有している。
 下部接続部15p2は、パッチメタル層15lに含まれる。下部接続部15p2は、ここでは、第1トランスファー端子用導電部15p1から延設され、第1トランスファー端子用導電部15p1と一体的に形成されている。
 第2絶縁層17に形成された開口部(コンタクトホール)17p2は、下部接続部15p2に達している。
 上部接続部19p2は、上部導電層19に含まれる。上部接続部19p2は、第2絶縁層17上および開口部17p2内に形成され、開口部17p2内で下部接続部15p2と接続されている。ここでは、上部接続部19p2は、開口部17p2内で下部接続部15p2と接触している。
 この例では、第2トランスファー端子部PT2は、ゲートメタル層3に含まれる導電部、ソースメタル層7に含まれる導電部および下部導電層13に含まれる導電部を有しない。
 第2トランスファー端子部PT2においても、上部接続部19p2は、例えば導電性粒子を含むシール材によって、スロット基板側のトランスファー端子用接続部と接続されていてもよい。
 <TFT基板101Aの製造方法>
 図11~図15を参照して、TFT基板101Aの製造方法を説明する。
 図11(a)~(e)、図12(a)~(d)、図13(a)~(c)、図14(a)、(b)、および図15(a)、(b)は、TFT基板101Aの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図のそれぞれは、図3(b)および図9(a)~(d)に対応する断面(TFT基板101AのA-A’断面~E-E’断面)を示している。なお、図10(a)に対応する断面(TFT基板101AのF-F’断面)については、図示を省略するが、図9(d)に対応する断面(TFT基板101AのE-E’断面)と同様の方法で形成される。
 まず、図11(a)に示すように、誘電体基板1上に、スパッタ法などによって、ゲート用導電膜3’を形成する。ゲート用導電膜3’の材料は特に限定されず、例えば、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物を含む膜を適宜用いることができる。ここでは、ゲート用導電膜3’として、Al膜(厚さ:例えば150nm)およびMoN膜(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al)を形成する。
 次いで、ゲート用導電膜3’をパターニングすることにより、図11(b)に示すように、ゲートメタル層3を形成する。具体的には、アンテナ単位形成領域にゲート電極3G、ゲートバスラインGL、下部補助容量電極3C、CSバスラインCL、接続部3a2および配線3w1を形成し、ソース-ゲート接続部形成領域にソース下部接続配線3sgを形成し、各端子部形成領域に下部接続部3s、3g、3cおよび3p1を形成する。ここでは、ゲート用導電膜3’のパターニングは、ウェットエッチングによって行う。
 この後、図11(c)に示すように、ゲートメタル層3を覆うようにゲート絶縁膜4、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をこの順で形成する。簡単のために、ゲート絶縁層4とゲート絶縁膜4とを同じ参照符号で示す。ゲート絶縁膜4は、CVD法等によって形成され得る。ゲート絶縁膜4としては、酸化珪素(SiO2)膜、窒化珪素(SixNy)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を適宜用いることができる。ここでは、ゲート絶縁膜4として、例えば厚さ350nmの窒化珪素(SixNy)膜を形成する。また、例えば厚さ120nmの真性アモルファスシリコン膜5’および例えば厚さ30nmのn+型アモルファスシリコン膜6’を形成する。
 次いで、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をパターニングすることにより、図11(d)に示すように、島状の半導体層5およびコンタクト層6を得る。なお、半導体層5に用いる半導体膜はアモルファスシリコン膜に限定されない。例えば、半導体層5として酸化物半導体層を形成してもよい。この場合には、半導体層5と、ソース電極およびドレイン電極との間にコンタクト層を設けなくてもよい。
 次いで、図11(e)に示すように、ゲート絶縁膜4上およびコンタクト層6上に、スパッタ法などによってソース用導電膜7’を形成する。ソース用導電膜7’の材料は特に限定されず、例えば、アルミニウム(Al)、タングステン(W)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)等の金属またはその合金、若しくはその金属窒化物を含む膜を適宜用いることができる。ここでは、ソース用導電膜7’として、MoN(厚さ:例えば50nm)、Al(厚さ:例えば150nm)およびMoN(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al/MoN)を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図12(a)に示すように、ソースメタル層7を形成する。具体的には、アンテナ単位形成領域にソース電極7S、ドレイン電極7D、ソースバスラインSL、および上部補助容量電極7Cを形成し、ソース-ゲート接続部形成領域にソースバスライン接続部7sgを形成する。このとき、コンタクト層6もエッチングされ、互いに分離されたソースコンタクト層6Sとドレインコンタクト層6Dとが形成される。ここでは、ソース用導電膜7’のパターニングは、ウェットエッチングによって行う。例えばリン酸、硝酸および酢酸を含む水溶液を用いて、ウェットエッチングでMoN膜およびAl膜を同時にパターニングする。その後、例えばドライエッチングにより、コンタクト層のうち、半導体層5のチャネル領域となる領域上に位置する部分を除去してギャップ部を形成し、ソースコンタクト層6Sおよびドレインコンタクト層6Dとに分離する。このとき、ギャップ部において、半導体層5の表面近傍もエッチングされる(オーバーエッチング)。このようにして、TFT10が得られる。
 なお、例えばソース用導電膜としてTi膜およびAl膜をこの順で積層した積層膜を用いる場合には、例えばリン酸酢酸硝酸水溶液を用いて、ウェットエッチングでAl膜のパターニングを行った後、ドライエッチングでTi膜およびコンタクト層(n+型アモルファスシリコン層)6を同時にパターニングしてもよい。あるいは、ソース用導電膜およびコンタクト層を一括してエッチングすることも可能である。ただし、ソース用導電膜またはその下層とコンタクト層6とを同時にエッチングする場合には、基板全体における半導体層5のエッチング量(ギャップ部の掘れ量)の分布の制御が困難となる場合がある。これに対し、上述したように、ソース・ドレイン分離とギャップ部の形成と別個のエッチング工程で行うと、ギャップ部のエッチング量をより容易に制御できる。
 ここで、アンテナ単位形成領域において、ソースメタル層7は、接続部3a2の少なくとも一部および配線3w1の少なくとも一部と重ならないように形成されている。ソース-ゲート接続部形成領域において、ソース下部接続配線3sgの少なくとも一部は、ソースバスライン接続部7sgと重ならないようにソースメタル層7が形成されている。また、各端子部形成領域は、ソースメタル層7に含まれる導電部を有しない。
 次に、図12(b)に示すように、TFT10およびソースメタル層7を覆うように第1絶縁膜11を形成する。簡単のために、第1絶縁層11と第1絶縁膜11とを同じ参照符号で示す。第1絶縁膜11は、例えばCVD法によって形成される。第1絶縁膜11としては、酸化珪素(SiO2)膜、窒化珪素(SixNy)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を適宜用いることができる。この例では、第1絶縁膜11は、半導体層5のチャネル領域と接するように形成される。ここでは、第1絶縁膜11として、例えば厚さ330nmの窒化珪素(SixNy)膜を形成する。
 続いて、図12(c)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。具体的には、アンテナ単位形成領域においては、ドレイン電極7Dから延設された部分に達する開口部11a1(コンタクトホールCH_a1)を第1絶縁膜11に形成し、接続部3a2に達するコンタクトホールCH_a2をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成し、配線3w1に達するコンタクトホールCH_a3をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。第1トランスファー端子部形成領域においては、下部接続部3p1に達するコンタクトホールCH_p1をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。ソース-ゲート接続部形成領域においては、ソース下部接続配線3sgに達するコンタクトホールCH_sg1をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成し、ソースバスライン接続部7sgに達する開口部11sg2(コンタクトホールCH_sg2)を第1絶縁膜11に形成する。ソース端子部形成領域においては、下部接続部3sに達するコンタクトホールCH_sをゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。ゲート端子部形成領域においては、下部接続部3gに達するコンタクトホールCH_gをゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。CS端子部形成領域においては、下部接続部3cに達するコンタクトホールCH_cをゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。
 このエッチング工程では、ソースメタル層7をエッチストップとして第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングが行われる。
 例えばアンテナ単位形成領域では、接続部3a2および配線3w1のそれぞれに重なる領域において、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされるとともに、ドレイン電極7Dから延設された部分に重なる領域においては、ドレイン電極7Dから延設された部分がエッチストップとして機能することにより第1絶縁膜11のみがエッチングされる。これにより、コンタクトホールCH_a1、CH_a2およびCH_a3が得られる。
 コンタクトホールCH_a2は、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4a2と、第1絶縁膜11に形成された開口部11a2とを有する。コンタクトホールCH_a2の側面において、開口部4a2の側面と開口部11a2の側面とが整合していてもよい。コンタクトホールCH_a3は、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4a3と、第1絶縁膜11に形成された開口部11a3とを有する。コンタクトホールCH_a3の側面において、開口部4a3の側面と開口部11a3の側面とが整合していてもよい。本明細書において、コンタクトホール内において、異なる2以上の層の「側面が整合する」とは、これらの層におけるコンタクトホール内に露出した側面が、垂直方向に面一である場合のみでなく、連続してテーパー形状などの傾斜面を構成する場合をも含む。このような構成は、例えば、同一のマスクを用いてこれらの層をエッチングする、あるいは、一方の層をマスクとして他方の層のエッチングを行うこと等によって得られる。
 第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4は、例えば、同一のエッチャントを用いて一括してエッチングされる。ここでは、フッ素系ガスを用いたドライエッチングによって第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4をエッチングする。第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4は、異なるエッチャントを用いてエッチングされてもよい。
 ソース-ゲート接続部形成領域では、ソース下部接続配線3sgに重なる領域においては、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされるとともに、ソースバスライン接続部7sgに重なる領域においてはソースバスライン接続部7sgがエッチストップとして機能することにより第1絶縁膜11がエッチングされる。これにより、コンタクトホールCH_sg1およびCH_sg2が得られる。
 コンタクトホールCH_sg1は、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sg1と、第1絶縁層11に形成された開口部11sg1とを有する。ここで、ソース下部接続配線3sgの少なくとも一部は、ソースバスライン接続部7sgと重ならないように形成されているので、ゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11にコンタクトホールCH_sg1が形成される。コンタクトホールCH_sg1の側面において、開口部4sg1の側面と開口部11sg1の側面とが整合していてもよい。
 第1トランスファー端子部形成領域においては、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされることによってコンタクトホールCH_p1が形成される。コンタクトホールCH_p1は、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4p1と、第1絶縁膜11に形成された開口部11p1とを有する。コンタクトホールCH_p1の側面において、開口部4p1の側面と開口部11p1の側面とが整合していてもよい。
 ソース端子部形成領域においては、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされることによってコンタクトホールCH_sが形成される。コンタクトホールCH_sは、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4sと、第1絶縁膜11に形成された開口部11sとを有する。コンタクトホールCH_sの側面において、開口部4sの側面と開口部11sの側面とが整合していてもよい。
 ゲート端子部形成領域においては、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされることによってコンタクトホールCH_gが形成される。コンタクトホールCH_gは、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4gと、第1絶縁膜11に形成された開口部11gとを有する。コンタクトホールCH_gの側面において、開口部4gの側面と開口部11gの側面とが整合していてもよい。
 CS端子部形成領域においては、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4が一括してエッチングされることによってコンタクトホールCH_cが形成される。コンタクトホールCH_cは、ゲート絶縁膜4に形成された開口部4cと、第1絶縁膜11に形成された開口部11cとを有する。コンタクトホールCH_cの側面において、開口部4cの側面と開口部11cの側面とが整合していてもよい。
 この工程では、第2トランスファー端子部形成領域においてはゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に開口部を形成しない。
 次に、図12(d)に示すように、第1絶縁層11上、コンタクトホールCH_a1内、コンタクトホールCH_a2内、コンタクトホールCH_a3内、コンタクトホールCH_sg1内、コンタクトホールCH_sg2内、コンタクトホールCH_p1内、コンタクトホールCH_s内、コンタクトホールCH_g内、およびコンタクトホールCH_c内に、例えばスパッタ法により下部導電膜13’を形成する。下部導電膜13’は、例えば透明導電膜を含む。透明導電膜として、例えばITO(インジウム・錫酸化物)膜、IZO膜、ZnO膜(酸化亜鉛膜)などを用いることができる。ここでは、下部導電膜13’として、例えば厚さ70nmのITO膜を形成する。
 次いで、下部導電膜13’をパターニングすることにより、図13(a)に示すように、下部導電層13を形成する。具体的には、ソース-ゲート接続部形成領域において、コンタクトホールCH_sg1内でソース下部接続配線3sgと接触し、コンタクトホールCH_sg2内でソースバスライン接続部7sgと接触するソースバスライン上部接続部13sgと、ソース端子部形成領域においてコンタクトホールCH_s内で下部接続部3sと接触する上部接続部13sと、ゲート端子部形成領域においてコンタクトホールCH_g内で下部接続部3gと接触する上部接続部13gと、CS端子部形成領域においてコンタクトホールCH_c内で下部接続部3cと接触する上部接続部13cとを形成する。
 次に、図13(b)に示すように、下部導電層13上および第1絶縁層11上にパッチ用導電膜15’を形成する。パッチ用導電膜15’の材料として、ゲート用導電膜3’またはソース用導電膜7’と同様の材料が用いられ得る。ここでは、パッチ用導電膜15’として、Ti膜(厚さ:例えば20nm)およびCu膜(厚さ:例えば500nm)をこの順で含む積層膜(Cu/Ti)を形成する。あるいは、パッチ用導電膜15’として、MoN膜(厚さ:例えば50nm)、Al膜(厚さ:例えば1000nm)およびMoN膜(厚さ:例えば50nm)をこの順で含む積層膜(MoN/Al/MoN)を形成してもよい。
 パッチ用導電膜は、ゲート用導電膜およびソース用導電膜よりも厚くなるように設定されることが好ましい。これにより、パッチ電極のシート抵抗を低減させることで、パッチ電極内の自由電子の振動が熱に変わるロスを低減させることが可能になる。パッチ用導電膜の好適な厚さは、例えば、0.3μm以上である。これよりも薄いと、シート抵抗が0.10Ω/sq以上となり、ロスが大きくなるという問題が生じる可能性がある。パッチ用導電膜の厚さは、例えば3μm以下、より好ましくは2μm以下である。これよりも厚いとプロセス中の熱応力により基板の反りが生じる場合がある。反りが大きいと、量産プロセスにおいて、搬送トラブル、基板の欠け、または基板の割れなどの問題が発生することがある。
 次いで、パッチ用導電膜15’をパターニングすることにより、図13(c)に示すように、パッチメタル層15lを形成する。具体的には、アンテナ単位形成領域にパッチ電極15、接続部15a1および15a2を形成し、第1トランスファー端子部形成領域において導電部15p1を形成し、第2トランスファー端子部形成領域に下部接続部15p2を形成する。
 アンテナ単位形成領域において、接続部15a1は、コンタクトホールCH_a1内でドレイン電極7Dから延設された部分と接続されるように形成され、接続部15a2は、コンタクトホールCH_a2内で接続部3a2と接続されるように形成される。パッチ電極15は、コンタクトホールCH_a3内で配線3w1と接続されるように形成される。また、第1トランスファー端子部形成領域において、導電部15p1は、コンタクトホールCH_p1内で下部接続部3p1と接続されるように形成される。
 パッチ用導電膜15’として、MoN、AlおよびMoNをこの順で積層した積層膜(MoN/Al/MoN)を形成した場合は、パッチ用導電膜15’のパターニングは、例えば、エッチング液としてリン酸、硝酸および酢酸を含む水溶液を用いて、ウェットエッチングでMoN膜およびAl膜を同時にパターニングする。パッチ用導電膜15’として、TiおよびCuをこの順で積層した積層膜(Cu/Ti)を形成した場合は、パッチ用導電膜15’は、例えば、エッチング液として混酸水溶液を用いてウェットエッチングでパターニングすることができる。
 パッチ用導電膜15’のパターニング工程において、ソース-ゲート接続部形成領域のパッチ用導電膜15’は除去される。コンタクトホールCH_sg1内およびコンタクトホールCH_sg2内にはソースバスライン上部接続部13sgが形成されているので、パッチ用導電膜15’のパターニング工程において、エッチングによるソース下部接続配線3sgおよび/またはソースバスライン接続部7sgへのダメージが軽減される。
 ここでは、ソース下部接続配線3sgの内、コンタクトホールCH_sg1によって露出されている部分は、ソースバスライン上部接続部13sgで覆われており、ソースバスライン接続部7sgの内、コンタクトホールCH_sg2によって露出されている部分は、ソースバスライン上部接続部13sgで覆われている。これにより、ソースバスライン接続部7sgおよび/またはソース下部接続配線3sgへのエッチングダメージは、効果的に軽減される。
 次いで、図14(a)に示すように、パッチメタル層15l上、下部導電層13上および第1絶縁層11上に第2絶縁膜17を形成する。簡単のために、第2絶縁層17と第2絶縁膜17とを同じ参照符号で示す。第2絶縁膜17は、例えばCVD法によって形成される。第2絶縁膜17としては、酸化珪素(SiO2)膜、窒化珪素(SixNy)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を適宜用いることができる。ここでは、第2絶縁膜17として、例えば厚さ100nmの窒化珪素(SixNy)膜を形成する。第2絶縁膜17は、パッチメタル層15lを覆うように形成される。
 次いで、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第2絶縁膜17のエッチングを行うことにより、図14(b)に示すように、第2絶縁層17を形成する。具体的には、ソース端子部形成領域においては、下部接続部3sに達する開口部17sを形成する。ゲート端子部形成領域においては、下部接続部3gに達する開口部17gを形成する。CS端子部形成領域においては、下部接続部3cに達する開口部17cを形成する。第1トランスファー端子部形成領域においては、導電部15p1に達する開口部17p1を形成する。第2トランスファー端子部形成領域においては、下部接続部15p2に達する開口部17p2を形成する。
 次いで、図15(a)に示すように、第2絶縁層17上、開口部17s内、開口部17g内、開口部17c内、開口部17p1内、および開口部17p2内に、例えばスパッタ法により上部導電膜19’を形成する。上部導電膜19’は、例えば透明導電膜を含む。透明導電膜として、例えばITO(インジウム・錫酸化物)膜、IZO膜、ZnO膜(酸化亜鉛膜)などを用いることができる。ここでは、上部導電膜19’として、例えば厚さ70nmのITO膜を用いる。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、図15(b)に示すように、上部導電層19を形成する。具体的には、第1トランスファー端子部形成領域において開口部17p1内で導電部15p1と接続される上部接続部19p1と、第2トランスファー端子部形成領域において開口部17p2内で下部接続部15p2と接続される上部接続部19p2とを形成する。これにより、アンテナ単位領域U、ソース-ゲート接続部SG、ソース端子部ST、ゲート端子部GT、CS端子部CT、第1トランスファー端子部PT1、および第2トランスファー端子部PT2が得られる。
 このようにして、TFT基板101Aが製造される。
 <スロット基板201の構造>
 図16(a)および図16(b)を参照しながら、スロット基板201の構造をより具体的に説明する。
 図16(a)は、スロット基板201におけるアンテナ単位領域Uおよび端子部ITを模式的に示す断面図である。
 スロット基板201は、表面および裏面を有する誘電体基板51と、誘電体基板51の表面に形成された第3絶縁層52と、第3絶縁層52上に形成されたスロット電極55と、スロット電極55を覆う第4絶縁層58とを備える。反射導電板65が誘電体基板51の裏面に誘電体層(空気層)54を介して対向するように配置されている。スロット電極55および反射導電板65は導波路301の壁として機能する。
 送受信領域R1において、スロット電極55には複数のスロット57が形成されている。スロット57はスロット電極55を貫通する開口である。この例では、各アンテナ単位領域Uに1個のスロット57が配置されている。
 第4絶縁層58は、スロット電極55上およびスロット57内に形成されている。第4絶縁層58の材料は、第3絶縁層52の材料と同じであってもよい。第4絶縁層58でスロット電極55を覆うことにより、スロット電極55と液晶層LCとが直接接触しないので、信頼性を高めることができる。スロット電極55がCu層で形成されていると、Cuが液晶層LCに溶出することがある。また、スロット電極55を薄膜堆積技術を用いてAl層で形成すると、Al層にボイドが含まれることがある。第4絶縁層58は、Al層のボイドに液晶材料が侵入するのを防止することができる。なお、Al層をアルミ箔を接着材により誘電体基板51に貼り付け、これをパターニングすることによってスロット電極55を作製すれば、ボイドの問題を回避できる。
 スロット電極55は、Cu層、Al層などの主層55Mを含む。スロット電極55は、主層55Mと、それを挟むように配置された上層55Uおよび下層55Lとを含む積層構造を有していてもよい。主層55Mの厚さは、材料に応じて表皮効果を考慮して設定され、例えば2μm以上30μm以下であってもよい。主層55Mの厚さは、典型的には上層55Uおよび下層55Lの厚さよりも大きい。
 図示する例では、主層55MはCu層、上層55Uおよび下層55LはTi層である。主層55Mと第3絶縁層52との間に下層55Lを配置することにより、スロット電極55と第3絶縁層52との密着性を向上できる。また、上層55Uを設けることにより、主層55M(例えばCu層)の腐食を抑制できる。
 反射導電板65は、導波路301の壁を構成するので、表皮深さの3倍以上、好ましくは5倍以上の厚さを有することが好ましい。反射導電板65は、例えば、削り出しによって作製された厚さが数mmのアルミニウム板、銅板などを用いることができる。
 非送受信領域R2には、端子部ITが設けられている。端子部ITは、スロット電極55と、スロット電極55を覆う第4絶縁層58と、上部接続部60とを備える。第4絶縁層58は、スロット電極55に達する開口部を有している。上部接続部60は、開口部内でスロット電極55に接している。本実施形態では、端子部ITは、シール領域Rs内に配置され、導電性粒子を含有するシール樹脂によって、TFT基板におけるトランスファー端子部と接続される(トランスファー部)。
 ・トランスファー部
 図16(b)は、TFT基板101Aの第1トランスファー端子部PT1と、スロット基板201の端子部ITとを接続するトランスファー部を説明するための模式的な断面図である。図16(b)では、先の図面と同様の構成要素には同じ参照符号を付している。
 トランスファー部では、端子部ITの上部接続部60は、TFT基板101Aにおける第1トランスファー端子部PT1の第1トランスファー端子用上部接続部19p1と電気的に接続される。本実施形態では、上部接続部60と上部接続部19p1とを、導電性ビーズ71を含む樹脂(シール樹脂)73(「シール部73」ということもある。)を介して接続する。
 上部接続部60、19p1は、いずれも、ITO膜、IZO膜などの透明導電層であり、その表面に酸化膜が形成される場合がある。酸化膜が形成されると、透明導電層同士の電気的な接続が確保できず、コンタクト抵抗が高くなる可能性がある。これに対し、本実施形態では、導電性ビーズ(例えばAuビーズ)71を含む樹脂を介して、これらの透明導電層を接着させるので、表面酸化膜が形成されていても、導電性ビーズが表面酸化膜を突き破る(貫通する)ことにより、コンタクト抵抗の増大を抑えることが可能である。導電性ビーズ71は、表面酸化膜だけでなく、透明導電層である上部接続部60、19p1をも貫通し、導電部15p1およびスロット電極55に直接接していてもよい。
 トランスファー部は、走査アンテナ1000Aの中心部および周縁部(すなわち、走査アンテナ1000Aの法線方向から見たとき、ドーナツ状の送受信領域R1の内側および外側)の両方に配置されていてもよいし、いずれか一方のみに配置されていてもよい。トランスファー部は、液晶を封入するシール領域Rs内に配置されていてもよいし、シール領域Rsの外側(液晶層と反対側)に配置されていてもよい。
 <スロット基板201の製造方法>
 スロット基板201は、例えば以下の方法で製造され得る。
 まず、誘電体基板上に第3絶縁層(厚さ:例えば200nm)52を形成する。誘電体基板としては、ガラス基板、樹脂基板などの、電磁波に対する透過率の高い(誘電率εMおよび誘電損失tanδMが小さい)基板を用いることができる。誘電体基板は電磁波の減衰を抑制するために薄い方が好ましい。例えば、ガラス基板の表面に後述するプロセスでスロット電極55などの構成要素を形成した後、ガラス基板を裏面側から薄板化してもよい。これにより、ガラス基板の厚さを例えば500μm以下に低減できる。
 誘電体基板として樹脂基板を用いる場合、TFT等の構成要素を直接、樹脂基板上に形成してもよいし、転写法を用いて樹脂基板上に形成してもよい。転写法によると、例えば、ガラス基板上に樹脂膜(例えばポリイミド膜)を形成し、樹脂膜上に後述するプロセスで構成要素を形成した後、構成要素が形成された樹脂膜とガラス基板とを分離させる。一般に、ガラスよりも樹脂の方が誘電率εMおよび誘電損失tanδMが小さい。樹脂基板の厚さは、例えば、3μm~300μmである。樹脂材料としては、ポリイミドの他、例えば、液晶高分子を用いることもできる。
 第3絶縁層52としては、特に限定しないが、例えば酸化珪素(SiO2)膜、窒化珪素(SiNx)膜、酸化窒化珪素(SiOxNy;x>y)膜、窒化酸化珪素(SiNxOy;x>y)膜等を適宜用いることができる。
 次いで、第3絶縁層52の上に金属膜を形成し、これをパターニングすることによって、複数のスロット57を有するスロット電極55を得る。金属膜としては、厚さが2μm~5μmのCu膜(またはAl膜)を用いてもよい。ここでは、Ti(厚さ:例えば20nm)およびCu(厚さ:例えば3000nm)をこの順で積層した積層膜を用いる。なお、代わりに、Ti膜、Cu膜およびTi膜をこの順で積層した積層膜を形成してもよい。
 この後、スロット電極55上およびスロット57内に第4絶縁層(厚さ:例えば100nmまたは200nm)58を形成する。第4絶縁層58の材料は、第3絶縁層の材料と同じであってもよい。この後、非送受信領域R2において、第4絶縁層58に、スロット電極55に達する開口部を形成する。
 次いで、第4絶縁層58上および第4絶縁層58の開口部内に透明導電膜を形成し、これをパターニングすることにより、開口部内でスロット電極55と接する上部接続部60を形成する。これにより、端子部ITを得る。
 <TFT10の材料および構造>
 本実施形態では、各画素に配置されるスイッチング素子として、半導体層5を活性層とするTFTが用いられる。半導体層5はアモルファスシリコン層に限定されず、ポリシリコン層、酸化物半導体層であってもよい。
 酸化物半導体層を用いる場合、酸化物半導体層に含まれる酸化物半導体は、アモルファス酸化物半導体であってもよいし、結晶質部分を有する結晶質酸化物半導体であってもよい。結晶質酸化物半導体としては、多結晶酸化物半導体、微結晶酸化物半導体、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質酸化物半導体などが挙げられる。
 酸化物半導体層は、2層以上の積層構造を有していてもよい。酸化物半導体層が積層構造を有する場合には、酸化物半導体層は、非晶質酸化物半導体層と結晶質酸化物半導体層とを含んでいてもよい。あるいは、結晶構造の異なる複数の結晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。また、複数の非晶質酸化物半導体層を含んでいてもよい。酸化物半導体層が上層と下層とを含む2層構造を有する場合、上層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップは、下層に含まれる酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きいことが好ましい。ただし、これらの層のエネルギーギャップの差が比較的小さい場合には、下層の酸化物半導体のエネルギーギャップが上層の酸化物半導体のエネルギーギャップよりも大きくてもよい。
 非晶質酸化物半導体および上記の各結晶質酸化物半導体の材料、構造、成膜方法、積層構造を有する酸化物半導体層の構成などは、例えば特開2014-007399号公報に記載されている。参考のために、特開2014-007399号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。
 酸化物半導体層は、例えば、In、GaおよびZnのうち少なくとも1種の金属元素を含んでもよい。本実施形態では、酸化物半導体層は、例えば、In-Ga-Zn-O系の半導体(例えば酸化インジウムガリウム亜鉛)を含む。ここで、In-Ga-Zn-O系の半導体は、In(インジウム)、Ga(ガリウム)、Zn(亜鉛)の三元系酸化物であって、In、GaおよびZnの割合(組成比)は特に限定されず、例えばIn:Ga:Zn=2:2:1、In:Ga:Zn=1:1:1、In:Ga:Zn=1:1:2等を含む。このような酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系の半導体を含む酸化物半導体膜から形成され得る。
 In-Ga-Zn-O系の半導体は、アモルファスでもよいし、結晶質でもよい。結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体としては、c軸が層面に概ね垂直に配向した結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体が好ましい。
 なお、結晶質In-Ga-Zn-O系の半導体の結晶構造は、例えば、上述した特開2014-007399号公報、特開2012-134475号公報、特開2014-209727号公報などに開示されている。参考のために、特開2012-134475号公報および特開2014-209727号公報の開示内容の全てを本明細書に援用する。In-Ga-Zn-O系半導体層を有するTFTは、高い移動度(a-SiTFTに比べ20倍超)および低いリーク電流(a-SiTFTに比べ100分の1未満)を有しているので、駆動TFT(例えば、非送受信領域に設けられる駆動回路に含まれるTFT)および各アンテナ単位領域に設けられるTFTとして好適に用いられる。
 酸化物半導体層は、In-Ga-Zn-O系半導体の代わりに、他の酸化物半導体を含んでいてもよい。例えばIn-Sn-Zn-O系半導体(例えばIn23-SnO2-ZnO;InSnZnO)を含んでもよい。In-Sn-Zn-O系半導体は、In(インジウム)、Sn(スズ)およびZn(亜鉛)の三元系酸化物である。あるいは、酸化物半導体層は、In-Al-Zn-O系半導体、In-Al-Sn-Zn-O系半導体、Zn-O系半導体、In-Zn-O系半導体、Zn-Ti-O系半導体、Cd-Ge-O系半導体、Cd-Pb-O系半導体、CdO(酸化カドミウム)、Mg-Zn-O系半導体、In-Ga-Sn-O系半導体、In-Ga-O系半導体、Zr-In-Zn-O系半導体、Hf-In-Zn-O系半導体、Al-Ga-Zn-O系半導体、Ga-Zn-O系半導体などを含んでいてもよい。
 図3に示す例では、TFT10は、ボトムゲート構造を有するチャネルエッチ型のTFTである。「チャネルエッチ型のTFT」では、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されておらず、ソースおよびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、半導体層の上面と接するように配置されている。チャネルエッチ型のTFTは、例えば半導体層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。ソース・ドレイン分離工程において、チャネル領域の表面部分がエッチングされる場合がある。
 なお、TFT10は、チャネル領域上にエッチストップ層が形成されたエッチストップ型TFTであってもよい。エッチストップ型TFTでは、ソースおよびドレイン電極のチャネル側の端部下面は、例えばエッチストップ層上に位置する。エッチストップ型のTFTは、例えば半導体層のうちチャネル領域となる部分を覆うエッチストップ層を形成した後、半導体層およびエッチストップ層上にソース・ドレイン電極用の導電膜を形成し、ソース・ドレイン分離を行うことによって形成される。
 また、TFT10は、ソースおよびドレイン電極が半導体層の上面と接するトップコンタクト構造を有するが、ソースおよびドレイン電極は半導体層の下面と接するように配置されていてもよい(ボトムコンタクト構造)。さらに、TFT10は、半導体層の誘電体基板側にゲート電極を有するボトムゲート構造であってもよいし、半導体層の上方にゲート電極を有するトップゲート構造であってもよい。
 (変形例1)
 図17を参照しながら、本実施形態の変形例1の走査アンテナ1000Aaおよび走査アンテナ1000Aaが備えるTFT基板101Aaを説明する。走査アンテナ1000AおよびTFT基板101Aと共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略する。
 <TFT基板101Aaの構造>
 図17(a)は、走査アンテナ1000Aaの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図17(b)は、図17(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Aaの模式的な断面図である。
 図17(a)および図17(b)に示すように、走査アンテナ1000Aaが備えるTFT基板101Aaは、接続部15a1および15a2を有しない点において、走査アンテナ1000Aが備えるTFT基板101Aと異なる。
 TFT基板101Aaのソースメタル層7は、ドレイン電極7Dと電気的に接続され、誘電体基板1の法線方向から見たとき接続部3a2と重なる接続部7a2をさらに含む。接続部7a2は、ゲート絶縁層4上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4a2内に形成され、開口部4a2内で接続部3a2と接続されている。例えばここでは、接続部7a2は、開口部4a2内で接続部3a2と接触している。ゲート絶縁層4に形成された開口部4a2をコンタクトホールCH_a2xということがある。この例では、接続部7a2は、ドレイン電極7Dと一体的に形成された上部補助容量電極7Cから延設されている。
 TFT基板101Aaにおいては、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、上部補助容量電極7C、接続部7a2および3a2、ならびに配線3w1を介して電気的に接続されている。TFT基板101Aaが有するパッチドレイン接続部は、上部補助容量電極7C、接続部7a2および3a2、ならびに配線3w1を含む。
 このような構造を有する走査アンテナ1000Aaにおいても、走査アンテナ1000Aと同様の効果を得ることができる。
 走査アンテナ1000Aaの非送受信領域R2の構造は、図示を省略するが、例えば走査アンテナ1000Aと同じである。
 <TFT基板101Aaの製造方法>
 図18および図19を参照して、TFT基板101Aaの製造方法を説明する。
 図18(a)~(g)および図19(a)~(e)は、TFT基板101Aaの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図は、図17(b)に対応する断面(TFT基板101AaのA-A’断面)を示している。TFT基板101Aaの非送受信領域R2の断面については、図示および説明を省略する。以下では、図11~図15を参照して説明したTFT基板101Aの製造方法と異なる点を主に説明する。
 まず、図11(a)~(d)に示したように、誘電体基板1上に、ゲートメタル層3、ゲート絶縁膜4、島状の半導体層5、コンタクト層6を形成する。
 続いて、図18(a)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、ゲート絶縁膜4のエッチングを行う点において、TFT基板101Aの製造方法と異なる。これにより、接続部3a2に達する開口部4a2を形成する。
 次いで、図18(b)に示すように、ゲート絶縁膜4上、開口部4a2内およびコンタクト層6上に、ソース用導電膜7’を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図18(c)に示すように、ソースメタル層7を形成する。ここでは、開口部4a2内で接続部3a2に接続される接続部7a2をさらに形成する点において、TFT基板101Aの製造方法と異なる。
 次に、図18(d)に示すように、TFT10およびソースメタル層7を覆うように第1絶縁膜11を形成する。
 続いて、図18(e)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。ここでは、アンテナ単位形成領域において、配線3w1に達するコンタクトホールCH_a3をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。
 次に、図18(f)に示すように、第1絶縁膜11上およびコンタクトホールCH_a3内に、下部導電膜13’を形成する。
 次いで、下部導電膜13’をパターニングすることにより、下部導電層13を形成する。図18(g)に示すように、アンテナ単位形成領域には、下部導電層13に含まれる導電部は形成されない。
 次に、図19(a)に示すように、下部導電層13上および第1絶縁層11上にパッチ用導電膜15’を形成する。
 次いで、パッチ用導電膜15’をパターニングすることにより、図19(b)に示すように、パッチメタル層15lを形成する。これにより、アンテナ単位形成領域にパッチ電極15が形成される。
 次いで、図19(c)に示すように、パッチメタル層15l上、下部導電層13上および第1絶縁層11上に第2絶縁膜17を形成し、その後、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第2絶縁膜17のエッチングを行うことにより、第2絶縁層17を形成する。図19(c)に示すように、アンテナ単位形成領域においては、第2絶縁膜17に開口部は形成されない。
 次いで、図19(d)に示すように、第2絶縁層17上に、上部導電膜19’を形成する。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、上部導電層19を形成する。図19(e)に示すように、アンテナ単位形成領域には、上部導電層19に含まれる導電部は形成されない。
 このようにして、TFT基板101Aaが製造される。
 (変形例2)
 図20~図22を参照しながら、本実施形態の変形例2の走査アンテナ1000Abおよび走査アンテナ1000Abが備えるTFT基板101Abを説明する。走査アンテナ1000AaおよびTFT基板101Aaと共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略する。
 <TFT基板101Abの構造>
 図20(a)は、走査アンテナ1000Abの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図20(b)は、図20(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Abの模式的な断面図である。
 図20(a)および図20(b)に示すように、TFT基板101Abが有する配線3w2は、TFT基板101Abおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57の短軸方向に延びている点において、TFT基板101Aaが有する配線3w1と異なる。
 TFT基板101Abにおいて、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、上部補助容量電極7C、接続部7a2および3a2、ならびに配線3w2を介して電気的に接続されている。TFT基板101Abが有するパッチドレイン接続部は、上部補助容量電極7C、接続部7a2および3a2、ならびに配線3w2を含む。
 このような構造を有する走査アンテナ1000Abにおいても、走査アンテナ1000Aと同様の効果を得ることができる。
 図6および図7を参照して述べたように、パッチメタル層15lに含まれ、スロット57の短軸方向に延びている配線15w2を有する参考例2の走査アンテナ1002Rは、パッチメタル層15lに含まれ、スロット57の長軸方向に延びている配線15w1を有する参考例1の走査アンテナ1001Rに比べて、アンテナ性能に劣る。これに対して、本発明の実施形態の走査アンテナにおいては、図3に示した走査アンテナ1000Aのように、スロット57の長軸方向に延びている配線3w1を有していてもよいし、図20に示した走査アンテナ1000Abのように、スロット57の短軸方向に延びている配線3w2を有していてもよい。いずれも優れたアンテナ性能を有するという点において優劣はない。
 図21および図22に示すように、走査アンテナ1000Abは、非送受信領域R2の構造においても走査アンテナ1000Aaと異なる。この例では、TFT基板101Abは、下部導電層13を有しない。例示する構成を有するTFT基板101Abは、下部導電層13を省略することができるので、TFT基板101Aaに比べて、製造工程数および製造コストを低減することができ得る。ただし、走査アンテナ1000Abの非送受信領域R2の構造は、図示する例に限られない。
 図21(a)および図21(b)は、TFT基板101Abの非送受信領域R2の模式的な平面図であり、図22(a)~(d)は、それぞれ、TFT基板101Abの非送受信領域R2の模式的な断面図である。図21(a)は、非送受信領域R2に設けられたソース-ゲート接続部SGおよびソース端子部STを示しており、図21(b)は、非送受信領域R2に設けられたトランスファー端子部PT、ゲート端子部GTおよびCS端子部CTを示している。図22(a)は、図21(b)中のB-B’線に沿った第1トランスファー端子部PT1の断面を示しており、図22(b)は、図21(a)中のC-C’線に沿ったソース-ゲート接続部SGの断面を示しており、図22(c)は、図21(a)中のD-D’線に沿ったソース端子部STの断面を示しており、図22(d)は、図21(b)中のE-E’線に沿った第2トランスファー端子部PT2の断面を示している。
 ・ソース-ゲート接続部SG
 図21(a)および図22(b)に示すように、TFT基板101Abのソース-ゲート接続部SGは、ソース下部接続配線3sgAと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sgAと、ソースバスライン接続部7sgAとを有する。
 ソース下部接続配線3sgAは、ゲートメタル層3に含まれる。ソース下部接続配線3sgAは、ゲートバスラインGLと電気的に分離されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4sgAは、ソース下部接続配線3sgAに達している。開口部4sgAをコンタクトホールCH_sgAということがある。
 ソースバスライン接続部7sgAは、ソースメタル層7に含まれ、ソースバスラインSLに電気的に接続されている。この例では、ソースバスライン接続部7sgAは、ソースバスラインSLから延設され、ソースバスラインSLと一体的に形成されている。さらに、ソースバスライン接続部7sgAは、ゲート絶縁層4上およびコンタクトホールCH_sgA内に形成され、コンタクトホールCH_sgA内でソース下部接続配線3sgAに接続されている。この例では、ソースバスライン接続部7sgAは、コンタクトホールCH_sgA内でソース下部接続配線3sgAと接触している。
 この例では、ソース-ゲート接続部SGは、パッチメタル層15lに含まれる導電部および上部導電層19に含まれる導電部を有しない。また、ソース-ゲート接続部SGは、第1絶縁層11に形成された開口部を有しない。
 このような構造を有するソース-ゲート接続部SGを有することによっても、走査アンテナ1000Aと同様の効果を得ることができる。すなわち、走査アンテナ1000Abにおいても、パッチメタル層15lを形成するためのパッチ用導電膜をエッチングする工程における、ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7へのダメージが軽減される。走査アンテナ1000Abのソース-ゲート接続部SGは、第1絶縁層11に形成された開口部を有しないので、パッチ用導電膜のパターニング工程において、ゲートメタル層3およびソースメタル層7が第1絶縁層11に覆われており、露出されていないためである。従って、走査アンテナ1000Abは、優れた動作安定性を有する。TFT基板101Abの製造方法の詳細は、後述する。
 ・ソース端子部ST
 図21(a)および図22(c)に示すように、TFT基板101Abのソース端子部STは、ソース-ゲート接続部SGに形成されたソース下部接続配線3sgAに接続されたソース端子用下部接続部3sA(単に「下部接続部3sA」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sAと、第1絶縁層11に形成された開口部11sAと、第2絶縁層17に形成された開口部17sAと、ソース端子用上部接続部19sA(単に「上部接続部19sA」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3sAは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3sAは、ソース-ゲート接続部SGに形成されているソース下部接続配線3sgAと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3sAは、ソース下部接続配線3sgAから延設され、ソース下部接続配線3sgAと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4sAは、下部接続部3sAに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11sAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sAに重なっている。
 第2絶縁層17に形成された開口部17sAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、第1絶縁層11に形成された開口部11sAに重なっている。
 上部接続部19sAは、上部導電層19に含まれる。上部接続部19sAは、第2絶縁層17上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4sA内に形成され、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sA内で、下部接続部3sAと接続されている。ここでは、上部接続部19sAは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sA内で、下部接続部3sAと接触している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19sAの全ては、下部接続部3sAと重なっていてもよい。
 この例では、ソース端子部STは、ソースメタル層7に含まれる導電部、およびパッチメタル層15lに含まれる導電部を含まない。
 TFT基板101Abのソース端子部STは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3sAを有するので、TFT基板101Aと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・ゲート端子部GT
 図21(b)に示すように、TFT基板101Abのゲート端子部GTは、ゲート端子用下部接続部3gA(単に「下部接続部3gA」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4gAと、第1絶縁層11に形成された開口部11gAと、第2絶縁層17に形成された開口部17gAと、ゲート端子用上部接続部19gA(単に「上部接続部19gA」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3gAは、ゲートメタル層3に含まれ、ゲートバスラインGLと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3gAは、ゲートバスラインGLから延設され、ゲートバスラインGLと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4gAは、下部接続部3gAに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11gAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4gAに重なっている。
 第2絶縁層17に形成された開口部17gAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、第1絶縁層11に形成された開口部11gAに重なっている。
 上部接続部19gAは、上部導電層19に含まれる。上部接続部19gAは、第2絶縁層17上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4gA内に形成され、開口部4gA内で、下部接続部3gAと接続されている。例えば、上部接続部19gAは、開口部4gA内で、下部接続部3gAと接触している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19gAの全ては、下部接続部3gAと重なっていてもよい。
 この例では、ゲート端子部GTは、ソースメタル層7に含まれる導電部、およびパッチメタル層15lに含まれる導電部を有しない。
 ゲート端子部GTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3gAを有するので、ソース端子部STと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・CS端子部CT
 図21(b)に示すように、TFT基板101AbのCS端子部CTは、CS端子用下部接続部3cA(単に「下部接続部3cA」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4cAと、第1絶縁層11に形成された開口部11cAと、第2絶縁層17に形成された開口部17cAと、CS端子用上部接続部19cA(単に「上部接続部19cA」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3cAは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3cAは、CSバスラインCLと電気的に接続されている。この例では、下部接続部3cAは、CSバスラインCLから延設され、CSバスラインCLと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4cAは、下部接続部3cAに達している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11cAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、ゲート絶縁層4に形成された開口部4cAに重なっている。
 第2絶縁層17に形成された開口部17cAは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、第1絶縁層11に形成された開口部11cAに重なっている。
 上部接続部19cAは、上部導電層19に含まれる。上部接続部19cAは、第2絶縁層17上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4cA内に形成され、開口部4cA内で、下部接続部3cAと接続されている。例えば、上部接続部19cAは、開口部4cA内で、下部接続部3cAと接触している。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19cAの全ては、下部接続部3cAと重なっていてもよい。
 この例では、CS端子部CTは、ソースメタル層7に含まれる導電部、およびパッチメタル層15lに含まれる導電部を有しない。
 CS端子部CTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3cAを有するので、ソース端子部STと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・トランスファー端子部PT
 図21(b)および図22(a)に示すように、第1トランスファー端子部PT1は、第1トランスファー端子用下部接続部3p1A(単に「下部接続部3p1A」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1Aと、第1トランスファー端子用導電部7p1A(単に「導電部7p1A」ということもある。)と、第1絶縁層11に形成された開口部11p1Aと、第2絶縁層17に形成された開口部17p1Aと、第1トランスファー端子用上部接続部19p1A(単に「上部接続部19p1A」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3p1Aは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3p1Aは、ゲートバスラインGLと電気的に分離されている。例えば、CSバスラインCLにスロット電圧と同じ電圧が供給されている場合、下部接続部3p1Aは、例えばCSバスラインCLと電気的に接続されている。図示するように、下部接続部3p1Aは、CSバスラインから延設されていてもよい。ただしこの例に限られず、下部接続部3p1Aは、CSバスラインと電気的に分離されていてもよい。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1Aは、下部接続部3p1Aに達している。
 導電部7p1Aは、ソースメタル層7に含まれる。導電部7p1Aは、ゲート絶縁層4上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4p1A内に形成され、開口部4p1A内で下部接続部3p1Aと接続されている。ここでは、導電部7p1Aは、開口部4p1A内で下部接続部3p1Aと接触している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11p1Aは、導電部7p1Aに達している。
 第2絶縁層17に形成された開口部17p1Aは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、第1絶縁層11に形成された開口部11p1Aに重なっている。
 上部接続部19p1Aは、上部導電層19に含まれる。上部接続部19p1は、第2絶縁層17上および第1絶縁層11に形成された開口部11p1A内に形成され、開口部11p1A内で導電部7p1Aと接続されている。ここでは、上部接続部19p1Aは、開口部11p1A内で導電部7p1Aと接触している。
 この例では、第1トランスファー端子部PT1は、パッチメタル層15lに含まれる導電部を有しない。
 第1トランスファー端子部PT1は、下部接続部3p1Aと上部接続部19p1Aとの間に導電部7p1Aを有する。これにより、第1トランスファー端子部PT1は、下部接続部3p1Aと上部接続部19p1Aとの間の電気抵抗が低いという利点を有する。
 誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19p1Aの全ては、導電部7p1Aと重なっていてもよい。誘電体基板1の法線方向から見たとき、上部接続部19p1Aの全ては、下部接続部3p1Aと重なっていてもよい。
 図21(b)および図22(d)に示すように、TFT基板101Abの第2トランスファー端子部PT2は、例えば、第1トランスファー端子部PT1と同様の断面構造を有している。
 第2トランスファー端子部PT2は、第2トランスファー端子用下部接続部3p2A(単に「下部接続部3p2A」ということもある。)と、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p2Aと、第2トランスファー端子用導電部7p2A(単に「導電部7p2A」ということもある。)と、第1絶縁層11に形成された開口部11p2Aと、第2絶縁層17に形成された開口部17p2Aと、第2トランスファー端子用上部接続部19p2A(単に「上部接続部19p2A」ということもある。)とを有している。
 下部接続部3p2Aは、ゲートメタル層3に含まれる。下部接続部3p2Aは、ゲートバスラインGLと電気的に分離されている。下部接続部3p2Aは、例えばCSバスラインCLと電気的に接続されている。ここでは、下部接続部3p2Aは、第1トランスファー端子用下部接続部3p1Aと一体的に形成されている。
 ゲート絶縁層4に形成された開口部4p2Aは、下部接続部3p2Aに達している。
 導電部7p2Aは、ソースメタル層7に含まれる。導電部7p2Aは、ゲート絶縁層4上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4p2A内に形成され、開口部4p2A内で下部接続部3p2Aと接続されている。ここでは、導電部7p2Aは、開口部4p2A内で下部接続部3p2Aと接触している。
 第1絶縁層11に形成された開口部11p2Aは、導電部7p2Aに達している。
 第2絶縁層17に形成された開口部17p2Aは、誘電体基板1の法線方向から見たとき、第1絶縁層11に形成された開口部11p2Aに重なっている。
 上部接続部19p2Aは、上部導電層19に含まれる。上部接続部19p2は、第2絶縁層17上および第1絶縁層11に形成された開口部11p2A内に形成され、開口部11p2A内で導電部7p2Aと接続されている。ここでは、上部接続部19p2Aは、開口部11p2A内で導電部7p2Aと接触している。
 この例では、第2トランスファー端子部PT2は、パッチメタル層15lに含まれる導電部を有しない。
 <TFT基板101Abの製造方法>
 図23~図26を参照して、TFT基板101Abの製造方法を説明する。
 図23(a)~(e)、図24(a)~(d)、図25(a)~(c)、および図26(a)、(b)は、TFT基板101Abの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図のそれぞれは、図20(b)および図22(a)~(d)に対応する断面(TFT基板101AbのA-A’断面~E-E’断面)を示している。以下では、図18および図19を参照して説明したTFT基板101Aaの製造方法と異なる点を主に説明する。
 まず、図11(a)に示したように、誘電体基板1上に、ゲート用導電膜3’を形成する。
 次いで、ゲート用導電膜3’をパターニングすることにより、図23(a)に示すように、ゲートメタル層3を形成する。ここでは、アンテナ単位形成領域に配線3w2を形成する点において、TFT基板101Aaの製造方法と異なる。また、ソース-ゲート接続部形成領域にソース下部接続配線3sgAを形成し、各端子部形成領域に下部接続部3sA、3gA、3cA、3p1および3p2Aを形成する。
 この後、図23(b)に示すように、ゲートメタル層3を覆うようにゲート絶縁膜4、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をこの順で形成する。
 次いで、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をパターニングすることにより、図23(c)に示すように、島状の半導体層5およびコンタクト層6を得る。
 続いて、図23(d)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、ゲート絶縁膜4のエッチングを行う。ここでは、ソース-ゲート接続部形成領域において、ソース下部接続配線3sgAに達する開口部4sgAを形成し、第1トランスファー端子部形成領域において、下部接続部3p1Aに達する開口部4p1Aを形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、下部接続部3p2Aに達する開口部4p2Aを形成する点において、TFT基板101Aaの製造方法と異なる。
 次いで、図23(e)に示すように、ゲート絶縁膜4上、開口部4a2内、開口部4sgA内、開口部4p1A内、開口部4p2A内、およびコンタクト層6上に、ソース用導電膜7’を形成する。ここでは、ソース用導電膜7’として、Ti(厚さ:例えば20nm)、Al(厚さ:例えば380nm)およびMoN(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al/Ti)を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図24(a)に示すように、ソースメタル層7を形成する。ここでは、ソース-ゲート接続部形成領域において、開口部4sgA内でソース下部接続配線3sgAに接続されるソースバスライン接続部7sgAを形成し、第1トランスファー端子部形成領域において、開口部4p1A内で下部接続部3p1Aに接続される導電部7p1Aを形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、開口部4p2A内で下部接続部3p2Aに接続される導電部7p2Aを形成する点において、TFT基板101Aaの製造方法と異なる。
 ここでは、ソース用導電膜7’のパターニングは、例えばリン酸、硝酸および酢酸を含む水溶液を用いて、ウェットエッチングでMoN膜およびAl膜を同時にパターニングした後、ドライエッチングにより、Ti膜およびコンタクト層(n+型アモルファスシリコン層)6を同時にパターニングすることによって行う。
 次に、図24(b)に示すように、TFT10およびソースメタル層7を覆うように第1絶縁膜11を形成する。ここでは、第1絶縁膜11として、例えば厚さ100nmの窒化珪素(SixNy)膜を形成する。
 続いて、図24(c)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。ここでは、アンテナ単位形成領域において、配線3w2に達するコンタクトホールCH_a3をゲート絶縁膜4および第1絶縁膜11に形成する。また、第1トランスファー端子部形成領域において、導電部7p1Aに達する開口部11p1Aを第1絶縁膜11に形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、導電部7p2Aに達する開口部11p2Aを第1絶縁膜11に形成する。ソース端子部形成領域において、下部接続部3sAに達する開口部4sAをゲート絶縁膜4に形成し、開口部4sAに重なる開口部11sAを第1絶縁膜11に形成し、ゲート端子部形成領域において、下部接続部3gAに達する開口部4gAをゲート絶縁膜4に形成し、開口部4gAに重なる開口部11gAを第1絶縁膜11に形成し、CS端子部形成領域において、下部接続部3cAに達する開口部4cAをゲート絶縁膜4に形成し、開口部4cAに重なる開口部11cAを第1絶縁膜11に形成する。
 ここで、ソース-ゲート接続部形成領域においては、第1絶縁膜11に開口部を形成しない。
 次に、図24(d)に示すように、第1絶縁層11上、コンタクトホールCH_a3内、開口部11p1A内、開口部11p2A内、開口部4sA内、開口部4gA内、および開口部4cA内に、パッチ用導電膜15’を形成する。ここでは、パッチ用導電膜15’として、Ti(厚さ:例えば20nm)、Al(厚さ:例えば380nm)およびMoN(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al/Ti)を形成する。
 次いで、パッチ用導電膜15’をパターニングすることにより、図25(a)に示すように、パッチメタル層15lを形成する。具体的には、アンテナ単位形成領域にパッチ電極15が形成される。パッチ電極15は、コンタクトホールCH_a3内で配線3w2と接続されるように形成される。パッチ用導電膜15’のパターニングは、例えば、ソース用導電膜7’のパターニングと同様に行う。
 パッチ用導電膜15’のパターニング工程において、ソース-ゲート接続部形成領域に形成されているソースバスライン接続部7sgAおよびソース下部接続配線3sgAは、第1絶縁層11で覆われている。従って、ソースバスライン接続部7sgAおよびソース下部接続配線3sgAは、パッチ用導電膜15’のパターニング工程においてエッチングダメージをほぼ受けない。
 次いで、図25(b)に示すように、パッチメタル層15l上、および第1絶縁層11上に第2絶縁膜17を形成する。
 その後、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第2絶縁膜17のエッチングを行うことにより、図25(c)に示すように、第2絶縁層17を形成する。具体的には、第1トランスファー端子部形成領域において、開口部11p1Aに重なる開口部17p1Aを形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、開口部11p2Aに重なる開口部17p2Aを形成し、ソース端子部形成領域において、開口部11sAに重なる開口部17sAを形成し、ゲート端子部形成領域において、開口部11gAに重なる開口部17gAを形成し、CS端子部形成領域において、開口部11cAに重なる開口部17cAを形成する。
 次いで、図26(a)に示すように、第2絶縁層17上、開口部11p1A内、開口部11p2A内、開口部4sA内、開口部4gA内、および開口部4cA内に、上部導電膜19’を形成する。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、図26(b)に示すように、上部導電層19を形成する。具体的には、第1トランスファー端子部形成領域において、開口部11p1A内で導電部7p1Aに接続される上部接続部19p1Aを形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、開口部11p2A内で導電部7p2Aに接続される上部接続部19p2Aを形成し、ソース端子部形成領域において、開口部4sA内で下部接続部3sAに接続される上部接続部19sAを形成し、ゲート端子部形成領域において、開口部4gA内で下部接続部3gAに接続される上部接続部19gAを形成し、CS端子部形成領域において、開口部4cA内で下部接続部3cAに接続される上部接続部19cAを形成する。
 このようにして、TFT基板101Abが製造される。
 (第2の実施形態)
 先の実施形態においては、パッチ電極は、TFTのゲート電極を含む導電層およびTFTのソース電極を含む導電層のいずれとも異なる導電層に含まれていた。本実施形態の走査アンテナに用いられるTFT基板は、パッチ電極がソースメタル層に含まれる点において先の実施形態と異なる。
 図27~図29を参照しながら、本実施形態の走査アンテナ1000Bおよび走査アンテナ1000Bが備えるTFT基板101Bを説明する。先の実施形態と共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略することがある。
 <TFT基板101Bの構造>
 図27(a)は、走査アンテナ1000Bの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図27(b)は、図27(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Bの模式的な断面図である。
 図27(a)および図27(b)に示すように、TFT基板101Bは、ソースメタル層7に含まれるパッチ電極7PEを有する点において、TFT基板101Aaと異なる。この例では、TFT基板101Bは、パッチメタル層15l、第2絶縁層17、および下部導電層13を有しない。
 TFT基板101Bのパッチドレイン接続部は、パッチ電極7PEよりも誘電体基板1に近い導電層であって、TFT10のゲート電極3GまたはTFT10のソース電極7Sのいずれか誘電体基板1に近い方の電極を含む導電層に含まれている導電部を含む。TFT基板101Bにおいては、TFT10のゲート電極3Gを含むゲートメタル層3と、TFT10のソース電極7Sを含むソースメタル層7とのうち、ゲートメタル層3の方が誘電体基板1に近い。TFT基板101Bのパッチドレイン接続部は、ゲートメタル層3に含まれる配線3w1を含む。
 TFT基板101Bおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチ電極を含む導電層(ここではソースメタル層7)は、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極7PE以外の導電部を含まない。これにより、走査アンテナ1000Bは、優れたアンテナ性能を有する。
 ゲート絶縁層4は、配線3w1に達し、誘電体基板1の法線方向から見たときパッチ電極7PEと重なる開口部4a3を有する。開口部4a3をコンタクトホールCH_a3xということがある。パッチ電極7PEは、ゲート絶縁層4上およびコンタクトホールCH_a3x内に形成され、コンタクトホールCH_a3x内で配線3w1と接続されている。例えばここでは、パッチ電極7PEは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4a3内で配線3w1と接触している。
 TFT基板101Bにおいては、パッチ電極7PEはソースメタル層7に含まれるので、パッチ電極7PEの厚さは、ソース電極7Sおよびドレイン電極7Dの厚さとほぼ同じである。従って、TFT基板101Bは、パッチ電極7PEの厚さを、ソース電極7Sおよびドレイン電極7Dの厚さよりも大きくすることができない点において、TFT基板101Aaに比べて不利である。一方で、TFT基板101Bは、TFT基板101Aaに比べて、製造工程数(例えばフォトマスク数)および製造コストを低減することができ得る。
 さらに、TFT基板101Bは、パッチメタル層15lを有しないので、パッチ用導電膜15l’をエッチングする工程における、ゲートメタル層3および/またはソースメタル層7へのダメージという問題が生じない。
 なお、本実施形態は図示する例に限られない。例えば、TFTの構造は、図示する例に限られず、ゲートメタル層3とソースメタル層7との配置関係は逆であってもよい。パッチ電極は、TFTのゲート電極を含む導電層またはTFTのソース電極を含む導電層のいずれか誘電体基板から遠い方の導電層に含まれていてもよい。
 図28および図29を参照して、TFT基板101Bの非送受信領域R2の構造を説明する。図28および図29に示すTFT基板101Bの非送受信領域R2の構造は、図21および図22に示したTFT基板101Abの非送受信領域R2における第2絶縁層17を省略したものに相当する。ただし、TFT基板101Bの非送受信領域R2の構造は、図示する例に限定されない。
 図28(a)および図28(b)は、TFT基板101Bの非送受信領域R2の模式的な平面図であり、図29(a)~(d)は、それぞれ、TFT基板101Bの非送受信領域R2の模式的な断面図である。図28(a)は、非送受信領域R2に設けられたソース-ゲート接続部SGおよびソース端子部STを示しており、図28(b)は、非送受信領域R2に設けられたトランスファー端子部PT、ゲート端子部GTおよびCS端子部CTを示している。図29(a)は、図28(b)中のB-B’線に沿った第1トランスファー端子部PT1の断面を示しており、図29(b)は、図28(a)中のC-C’線に沿ったソース-ゲート接続部SGの断面を示しており、図29(c)は、図28(a)中のD-D’線に沿ったソース端子部STの断面を示しており、図29(d)は、図28(b)中のE-E’線に沿った第2トランスファー端子部PT2の断面を示している。
 ・ソース-ゲート接続部SG
 図28(a)および図29(b)に示すTFT基板101Bのソース-ゲート接続部SGは、図21(a)および図22(b)に示したTFT基板101Abのソース-ゲート接続部SGにおける第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(a)および図29(b)に示すように、TFT基板101Bのソース-ゲート接続部SGは、ソース下部接続配線3sgAと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sgAと、ソースバスライン接続部7sgAとを有する。
 ・ソース端子部ST
 図28(a)および図29(c)に示すTFT基板101Bのソース端子部STは、図21(a)および図22(c)に示したTFT基板101Abのソース端子部STにおける第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(a)および図29(c)に示すように、TFT基板101Bのソース端子部STは、ソース-ゲート接続部SGに形成されたソース下部接続配線3sgAに接続されたソース端子用下部接続部3sAと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sAと、第1絶縁層11に形成された開口部11sAと、ソース端子用上部接続部19sAとを有している。
 上部導電層19に含まれる上部接続部19sAは、第1絶縁層11上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4sA内に形成され、開口部4sA内で、下部接続部3sAと接続されている。ここでは、上部接続部19sAは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4sA内で、下部接続部3sAと接触している。
 TFT基板101Bのソース端子部STは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3sAを有するので、TFT基板101Aaと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・ゲート端子部GT
 図28(b)に示すTFT基板101Bのソース端子部STは、図21(b)に示したTFT基板101Abのソース端子部STにおける第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(b)に示すように、TFT基板101Bのゲート端子部GTは、ゲート端子用下部接続部3gAと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4gAと、第1絶縁層11に形成された開口部11gAと、ゲート端子用上部接続部19gAとを有している。
 上部導電層19に含まれる上部接続部19gAは、第1絶縁層11上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4gA内に形成され、開口部4gA内で、下部接続部3gAと接続されている。例えば、上部接続部19gAは、開口部4gA内で、下部接続部3gAと接触している。
 TFT基板101Bのゲート端子部GTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3gAを有するので、TFT基板101Aaと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・CS端子部CT
 図28(b)に示すTFT基板101BのCS端子部CTは、図21(b)に示したTFT基板101AbのCS端子部CTにおける第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(b)に示すように、TFT基板101BのCS端子部CTは、CS端子用下部接続部3cAと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4cAと、第1絶縁層11に形成された開口部11cAと、第2絶縁層17に形成された開口部17cAと、CS端子用上部接続部19cAとを有している。
 上部導電層19に含まれる上部接続部19cAは、第1絶縁層11上およびゲート絶縁層4に形成された開口部4cA内に形成され、開口部4cA内で、下部接続部3cAと接続されている。例えば、上部接続部19cAは、開口部4cA内で、下部接続部3cAと接触している。
 TFT基板101BのCS端子部CTは、ゲートメタル層3に含まれる下部接続部3cAを有するので、TFT基板101Aaと同様に、優れた信頼性を有する。
 ・トランスファー端子部PT
 図28(b)および図29(a)に示すTFT基板101Bの第1トランスファー端子部PT1は、図21(b)および図22(a)に示したTFT基板101Abの第1トランスファー端子部PT1における第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(b)および図29(a)に示すように、TFT基板101Bの第1トランスファー端子部PT1は、第1トランスファー端子用下部接続部3p1Aと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p1Aと、第1トランスファー端子用導電部7p1Aと、第1絶縁層11に形成された開口部11p1Aと、第1トランスファー端子用上部接続部19p1Aとを有している。
 上部導電層19に含まれる上部接続部19p1Aは、第1絶縁層11上および第1絶縁層11に形成された開口部11p1A内に形成され、開口部11p1A内で導電部7p1Aと接続されている。ここでは、上部接続部19p1Aは、開口部11p1A内で導電部7p1Aと接触している。
 図28(b)および図29(d)に示すように、TFT基板101BのTFT基板101Bの第2トランスファー端子部PT2は、例えば、第1トランスファー端子部PT1と同様の断面構造を有している。図28(b)および図29(d)に示すTFT基板101Bの第2トランスファー端子部PT2は、図21(b)および図22(d)に示したTFT基板101Abの第2トランスファー端子部PT2における第2絶縁層17を省略したものに相当する。
 図28(b)および図29(d)に示すように、TFT基板101Bの第2トランスファー端子部PT2は、第2トランスファー端子用下部接続部3p2Aと、ゲート絶縁層4に形成された開口部4p2Aと、第2トランスファー端子用導電部7p2Aと、第1絶縁層11に形成された開口部11p2Aと、第2トランスファー端子用上部接続部19p2Aとを有している。
 上部導電層19に含まれる上部接続部19p2Aは、第1絶縁層11上および第1絶縁層11に形成された開口部11p2A内に形成され、開口部11p2A内で導電部7p2Aと接続されている。ここでは、上部接続部19p2Aは、開口部11p2A内で導電部7p2Aと接触している。
  <TFT基板101Bの製造方法>
 図30~図32を参照して、TFT基板101Bの製造方法を説明する。
 図30(a)~(c)、図31(a)、(b)、および図32(a)、(b)は、TFT基板101Bの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図のそれぞれは、図27(b)および図29(a)~(d)に対応する断面(TFT基板101BのA-A’断面~E-E’断面)を示している。以下では、図23~図26を参照して説明したTFT基板101Abの製造方法と異なる点を主に説明する。
 まず、図23(a)~(c)に示したように、誘電体基板1上に、ゲートメタル層3、ゲート絶縁膜4、島状の半導体層5、コンタクト層6を形成する。ここでは、アンテナ単位形成領域に配線3w1を形成する。
 続いて、図30(a)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、ゲート絶縁膜4のエッチングを行う。ここでは、アンテナ単位形成領域において、配線3w1に達する開口部4a3をさらに形成する点において、TFT基板101Abの製造方法と異なる。
 次いで、図30(b)に示すように、ゲート絶縁膜4上、開口部4a2内、開口部4a3内、開口部4sgA内、開口部4p1A内、開口部4p2A内、およびコンタクト層6上に、ソース用導電膜7’を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図30(c)に示すように、ソースメタル層7を形成する。
 次に、図31(a)に示すように、TFT10およびソースメタル層7を覆うように第1絶縁膜11を形成する。
 続いて、図31(b)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。ここでは、アンテナ単位形成領域において、第1絶縁膜11に開口部を形成しない。
 次いで、図32(a)に示すように、第1絶縁層11上、開口部11p1A内、開口部11p2A内、開口部4sA内、開口部4gA内、および開口部4cA内に、上部導電膜19’を形成する。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、図32(b)に示すように、上部導電層19を形成する。具体的には、第1トランスファー端子部形成領域において、開口部11p1A内で導電部7p1Aに接続される上部接続部19p1Aを形成し、第2トランスファー端子部形成領域において、開口部11p2A内で導電部7p2Aに接続される上部接続部19p2Aを形成し、ソース端子部形成領域において、開口部4sA内で下部接続部3sAに接続される上部接続部19sAを形成し、ゲート端子部形成領域において、開口部4gA内で下部接続部3gAに接続される上部接続部19gAを形成し、CS端子部形成領域において、開口部4cA内で下部接続部3cAに接続される上部接続部19cAを形成する。
 このようにして、TFT基板101Bが製造される。
 (第3の実施形態)
 本実施形態の走査アンテナに用いられるTFT基板は、パッチ電極がソースメタル層と異なる導電層に含まれている点において第2の実施形態と異なる。
 図33を参照しながら、本実施形態の走査アンテナ1000Cおよび走査アンテナ1000Cが備えるTFT基板101Cを説明する。先の実施形態と共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略することがある。
 <TFT基板101Cの構造>
 図33(a)は、走査アンテナ1000Cの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図33(b)は、図33(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Cの模式的な断面図である。
 図33(a)および図33(b)に示すように、TFT基板101Cは、ソースメタル層7と異なる導電層9であって、ゲート絶縁層4と第1絶縁層との間に形成された導電層9に含まれるパッチ電極9PEを有する点において、TFT基板101Bと異なる。
 TFT基板101Cのパッチドレイン接続部は、パッチ電極9PEよりも誘電体基板1に近い導電層であって、TFT10のゲート電極3GまたはTFT10のソース電極7Sのいずれか誘電体基板1に近い方の電極を含む導電層に含まれている導電部を含む。TFT基板101Cにおいては、TFT10のゲート電極3Gを含むゲートメタル層3と、TFT10のソース電極7Sを含むソースメタル層7とのうち、ゲートメタル層3の方が誘電体基板1に近い。TFT基板101Cのパッチドレイン接続部は、ゲートメタル層3に含まれる配線3w1を含む。
 TFT基板101Cおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチ電極を含む導電層9は、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極9PE以外の導電部を含まない。これにより、走査アンテナ1000Cは、優れたアンテナ性能を有する。
 パッチ電極9PEは、ゲート絶縁層4上およびコンタクトホールCH_a3x内に形成され、コンタクトホールCH_a3x内で配線3w1と接続されている。例えばここでは、パッチ電極9PEは、ゲート絶縁層4に形成された開口部4a3内で配線3w1と接触している。
 TFT基板101Cは、ソースメタル層7とは異なる導電層9に含まれるパッチ電極9PEを有するので、TFT基板101Bに比べて製造工程数(例えばフォトマスク数)および製造コストは増加する。しかしながら、本実施形態では、ソースメタル層7とは異なる層内にパッチ電極9PEを形成することにより、TFT基板101Bに比べて次のようなメリットが得られる。
 パッチ電極は、電子の振動を阻害しない程度に低抵抗であることが好ましく、例えば、厚さが0.3μm以上の比較的厚いAl層で形成される。アンテナ性能の観点からは、パッチ電極は厚い方が好ましい。しかしながら、TFTの構成にも依存するが、例えば1μmを超える厚さを有するパッチ電極をソースメタル層で形成すると、所望のパターニング精度が得られないという問題が生じることがある。例えば、ソース電極とドレイン電極との間隙(TFTのチャネル長に相当)を高い精度で制御できないという問題が生じることがある。これに対し、本実施形態では、ソースメタル層7とは別個にパッチ電極9PEを形成するので、ソースメタル層7の厚さとパッチ電極9PEの厚さとを独立して制御できる。したがって、ソースメタル層7を形成する際の制御性を確保しつつ、所望の厚さのパッチ電極9PEを形成できる。
 本実施形態では、パッチ電極9PEの厚さを、ソースメタル層7の厚さとは別個に、高い自由度で設定できる。なお、パッチ電極9PEのサイズは、ソースバスラインSL等ほど厳密に制御される必要がないので、パッチ電極9PEを厚くすることによって線幅シフト(設計値とのずれ)が大きくなっても構わない。
 なお、上記のメリットは、ソースメタル層7とは異なるパッチメタル層15lに含まれるパッチ電極15を有する第1の実施形態においても当然得られる。
 走査アンテナ1000Cの非送受信領域R2の構造は、例えば走査アンテナ1000Bと同じである。
 <TFT基板101Cの製造方法>
 図34および図35を参照して、TFT基板101Cの製造方法を説明する。
 図34(a)~(d)および図35(a)~(c)は、TFT基板101Cの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図は、図33(b)に対応する断面(TFT基板101CのA-A’断面)を示している。TFT基板101Cの非送受信領域R2の断面については、図示および説明を省略する。以下では、図30~図32を参照して説明したTFT基板101Bの製造方法と異なる点を主に説明する。
 まず、図23(a)~(c)に示したように、誘電体基板1上に、ゲートメタル層3、ゲート絶縁膜4、島状の半導体層5、コンタクト層6を形成する。続いて、図30(a)に示したように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、ゲート絶縁膜4のエッチングを行う。
 次いで、図34(a)に示すように、ゲート絶縁膜4上、開口部4a2内、開口部4a3内、開口部4sgA内、開口部4p1A内、開口部4p2A内、およびコンタクト層6上に、ソース用導電膜7’を形成する。ここでは、ソース用導電膜7’として、MoN(厚さ:例えば50nm)、Al(厚さ:例えば150nm)およびMoN(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al/MoN)を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図34(b)に示すように、ソースメタル層7を形成する。ここでは、ソースメタル層7はパッチ電極を含まない。ソースメタル層7は、開口部4a3と重ならないように形成される点において、TFT基板101Bの製造方法と異なる。
 次に、図34(c)に示すように、TFT10上、ソースメタル層7上、およびゲート絶縁層4上にパッチ用導電膜9’を形成する。ここでは、パッチ用導電膜9’として、Ti(厚さ:例えば20nm)、Al(厚さ:例えば380nm)およびMoN(厚さ:例えば100nm)をこの順で積層した積層膜(MoN/Al/Ti)を形成する。
 次いで、パッチ用導電膜9’をパターニングすることにより、図34(d)に示すように、パッチメタル層9を形成し、パッチ電極9PEが形成される。パッチ電極9PEは、コンタクトホールCH_a3x内で配線3w1と接続されるように形成される。
 パッチ用導電膜9’のパターニングにおいては、ソースメタル層7に対するエッチングレートがパッチ用導電膜9’に対するエッチングレートよりも小さくなるように、エッチング条件を調整する。例えば、パッチ用導電膜9’およびソース用導電膜7’の材料やエッチャントを適宜選択する。
 次に、図35(a)に示すように、TFT10、ソースメタル層7およびパッチメタル層9を覆うように第1絶縁膜11を形成する。続いて、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。ここでは、図35(a)に示すように、アンテナ単位形成領域において、第1絶縁膜11に開口部は形成されない。
 次いで、図35(b)に示すように、第1絶縁層11上に、上部導電膜19’を形成する。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、上部導電層19を形成する。図35(c)に示すように、アンテナ単位形成領域には、上部導電層19に含まれる導電部は形成されない。
 このようにして、TFT基板101Cが製造される。
 (第4の実施形態)
 本実施形態の走査アンテナに用いられるTFT基板は、パッチドレイン接続部がソースメタル層に含まれる導電部を含む点において先の実施形態と異なる。
 図36を参照しながら、本実施形態の走査アンテナ1000Dおよび走査アンテナ1000Dが備えるTFT基板101Dを説明する。先の実施形態と共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略することがある。
 <TFT基板101Dの構造>
 図36(a)は、走査アンテナ1000Dの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図36(b)は、図36(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Dの模式的な断面図である。
 図36(a)および図36(b)に示すように、TFT基板101Dのパッチドレイン接続部は、パッチ電極15を含む導電層15lよりも誘電体基板1に近い導電層に含まれている導電部と、パッチ電極15を含む導電層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部とを含む。TFT基板101Dのパッチドレイン接続部は、パッチ電極15を含むパッチメタル層15lよりも誘電体基板1に近いソースメタル層7に含まれる配線7w2と、パッチ電極15を含むパッチメタル層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されている接続部15a1および15a2とを含む。
 TFT基板101Dにおいて、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、接続部15a1、15a2、および7a2、ならびに配線7w2を介して電気的に接続されている。TFT基板101Dのパッチドレイン接続部は、接続部15a1、15a2、および7a2、ならびに配線7w2を含む。
 配線7w2は、TFT基板101Dおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57の短軸方向に延びている。配線7w2は、TFT10のゲート電極3Gを含む導電層3またはTFT10のソース電極7Sを含む導電層7のいずれか誘電体基板1から遠い方の導電層に含まれている。TFT基板101Dにおいては、TFT10のゲート電極3Gを含むゲートメタル層3と、TFT10のソース電極7Sを含むソースメタル層7とのうち、ソースメタル層7の方が誘電体基板1から遠い。
 TFT基板101Dおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、パッチメタル層15lは、スロット57の内側および近傍に、パッチ電極15以外の導電部を含まない。これにより、走査アンテナ1000Dは、優れたアンテナ性能を有する。
 また、TFT基板101Dが、パッチ電極15を含む導電層15lに含まれており、パッチ電極15とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部15a1および15a2を有することにより、以下の効果を得られ得る。パッチ用導電膜15’のエッチング工程におけるエッチング量が低減されるので、パッチ用導電膜15’のエッチャントが長寿命化され得る。また、TFT基板101Dを備える走査アンテナ1000Dの液晶層の体積(すなわち液晶材料の体積)を削減し、走査アンテナ1000Dのコストを低減させることができる。
 走査アンテナ1000Dの非送受信領域R2の構造は、例えば走査アンテナ1000Aと同じである。
 <TFT基板101Dの製造方法>
 図37および図38を参照して、TFT基板101Dの製造方法を説明する。
 図37(a)~(i)および図38(a)~(f)は、TFT基板101Dの製造方法の一例を示す工程断面図である。これらの図は、図36(b)に対応する断面(TFT基板101DのA-A’断面)を示している。TFT基板101Dの非送受信領域R2の断面については、図示および説明を省略する。以下では、図11~図15を参照して説明したTFT基板101Aの製造方法と異なる点を主に説明する。
 まず、図37(a)に示すように、誘電体基板1上に、ゲート用導電膜3’を形成する。
 次いで、ゲート用導電膜3’をパターニングすることにより、図37(b)に示すように、ゲートメタル層3を形成する。ここでは、ゲートメタル層3は、接続部3a2および配線3w1を含まない点において、TFT基板101Aの製造方法と異なる。
 この後、図37(c)に示すように、ゲートメタル層3を覆うようにゲート絶縁膜4、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をこの順で形成する。
 次いで、真性アモルファスシリコン膜5’およびn+型アモルファスシリコン膜6’をパターニングすることにより、図37(d)に示すように、島状の半導体層5およびコンタクト層6を得る。
 次いで、図37(e)に示すように、ゲート絶縁膜4上およびコンタクト層6上に、ソース用導電膜7’を形成する。
 次いで、ソース用導電膜7’をパターニングすることによって、図37(f)に示すように、ソースメタル層7を形成する。ここでは、ドレイン電極7Dと電気的に分離された接続部7a2および配線7w2をさらに形成する点において、TFT基板101Aの製造方法と異なる。
 次に、図37(g)に示すように、TFT10およびソースメタル層7を覆うように第1絶縁膜11を形成する。
 続いて、図37(h)に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第1絶縁膜11およびゲート絶縁膜4のエッチングを行うことにより、第1絶縁層11およびゲート絶縁層4を形成する。ここでは、接続部7a2に達する開口部11a2(コンタクトホールCH_a2y)を第1絶縁膜11に形成し、配線7w2に達する開口部11a3(コンタクトホールCH_a3y)を第1絶縁膜11に形成する。
 次に、図37(i)に示すように、第1絶縁層11上、コンタクトホールCH_a1内、コンタクトホールCH_a2y内、およびコンタクトホールCH_a3y内に、下部導電膜13’を形成する。
 次いで、下部導電膜13’をパターニングすることにより、下部導電層13を形成する。図38(a)に示すように、アンテナ単位形成領域には、下部導電層13は形成されない。
 次に、図38(b)に示すように、下部導電層13上および第1絶縁膜11上にパッチ用導電膜15’を形成する。
 次いで、パッチ用導電膜15’をパターニングすることにより、図38(c)に示すように、パッチメタル層15lを形成する。これにより、パッチ電極15、接続部15a1および15a2を形成する。接続部15a1は、コンタクトホールCH_a1内でドレイン電極7Dから延設された部分と接続されるように形成される。接続部15a2は、コンタクトホールCH_a2y内で接続部7a2と接続されるように形成される。パッチ電極15は、コンタクトホールCH_a3y内で配線7w2と接続されるように形成される。
 次いで、図38(d)に示すように、パッチメタル層15l上、下部導電層13上および第1絶縁層11上に第2絶縁膜17を形成する。次いで、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、第2絶縁膜17のエッチングを行うことにより、第2絶縁層17を形成する。図38(d)に示すように、アンテナ単位形成領域においては、第2絶縁層17に開口部は形成されない。
 次いで、図38(e)に示すように、第2絶縁層17上に、上部導電膜19’を形成する。
 次いで、上部導電膜19’をパターニングすることにより、上部導電層19を形成する。図38(f)に示すように、アンテナ単位形成領域には、上部導電層19に含まれる導電部は形成されない。
 このようにして、TFT基板101Dが製造される。
 (変形例)
 図39を参照しながら、本実施形態の変形例の走査アンテナ1000Daおよび走査アンテナ1000Daが備えるTFT基板101Daを説明する。走査アンテナ1000DおよびTFT基板101Dと共通する構成には共通の参照符号を付し、説明を省略する。
 <TFT基板101Daの構造>
 図39(a)は、走査アンテナ1000Daの送受信領域R1のアンテナ単位領域Uの模式的な平面図であり、図39(b)は、図39(a)中のA-A’線に沿ったTFT基板101Daの模式的な断面図である。
 図39(a)および図39(b)に示すように、TFT基板101Daが有する配線7w1は、TFT基板101Daおよびスロット基板201の法線方向から見たとき、スロット57の長軸方向に延びている点において、TFT基板101Dが有する配線7w2と異なる。
 また、TFT基板101Daにおいて、接続部7a2zは、ドレイン電極7Dと電気的に接続されている点において、TFT基板101Dの接続部7a2と異なる。
 TFT基板101Daにおいて、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、接続部15a1、15a2、および7a2z、ならびに配線7w1を介して電気的に接続されている。同時に、ドレイン電極7Dとパッチ電極15とは、上部補助容量電極7C、接続部7a2z、および配線7w1を介しても電気的に接続されている。TFT基板101Daのパッチドレイン接続部は冗長性を有する。
 このような構造を有する走査アンテナ1000Daにおいても、走査アンテナ1000Dと同様の効果を得ることができる。
 TFT基板101Daは、TFT基板101Dの製造方法において、ソースメタル層7のパターニング形状を変更することで製造することができる。
 (アンテナ単位の配列、ゲートバスライン、ソースバスラインの接続の例)
 本発明の実施形態による走査アンテナにおいて、アンテナ単位は例えば、同心円状に配列される。
 例えば、m個の同心円に配列されている場合、ゲートバスラインは例えば、各円に対して1本ずつ設けられ、合計m本のゲートバスラインが設けられる。送受信領域R1の外径を、例えば800mmとすると、mは例えば、200である。最も内側のゲートバスラインを1番目とすると、1番目のゲートバスラインには、n個(例えば30個)のアンテナ単位が接続され、m番目のゲートバスラインにはnx個(例えば620個)のアンテナ単位が接続されている。
 このような配列では、各ゲートバスラインに接続されているアンテナ単位の数が異なる。また、最も外側の円を構成するnx個のアンテナ単位に接続されているnx本のソースバスラインのうち、最も内側の円を構成するアンテナ単位にも接続されているn本のソースバスラインには、m個のアンテナ単位が接続されているが、その他のソースバスラインに接続されているアンテナ単位の数はmよりも小さい。
 このように、走査アンテナにおけるアンテナ単位の配列は、LCDパネルにおける画素(ドット)の配列とは異なり、ゲートバスラインおよび/またはソースバスラインによって、接続されているアンテナ単位の数が異なる。したがって、全てのアンテナ単位の容量(液晶容量+補助容量)を同じにすると、ゲートバスラインおよび/またはソースバスラインによって、接続されている電気的な負荷が異なることになる。そうすると、アンテナ単位への電圧の書き込みにばらつきが生じるという問題がある。
 そこで、これを防止するために、例えば、補助容量の容量値を調整することによって、あるいは、ゲートバスラインおよび/またはソースバスラインに接続するアンテナ単位の数を調整することによって、各ゲートバスラインおよび各ソースバスラインに接続されている電気的な負荷を略同一にすることが好ましい。
 本発明の実施形態による走査アンテナは、必要に応じて、例えばプラスチック製の筺体に収容される。筺体にはマイクロ波の送受信に影響を与えない誘電率εMが小さい材料を用いることが好ましい。また、筺体の送受信領域R1に対応する部分には貫通孔を設けてもよい。さらに、液晶材料が光に曝されないように、遮光構造を設けてもよい。遮光構造は、例えば、TFT基板101Aの誘電体基板1および/またはスロット基板201の誘電体基板51の側面から誘電体基板1および/または51内を伝播し、液晶層に入射する光を遮光するように設ける。誘電異方性ΔεMが大きな液晶材料は、光劣化しやすいものがあり、紫外線だけでなく、可視光の中でも短波長の青色光も遮光することが好ましい。遮光構造は、例えば、黒色の粘着テープなどの遮光性のテープを用いることによって、必要な個所に容易に形成できる。
 本発明による実施形態は、例えば、移動体(例えば、船舶、航空機、自動車)に搭載される衛星通信や衛星放送用の走査アンテナおよびその製造に用いられる。
1    :誘電体基板
3    :ゲートメタル層
3C   :下部補助容量電極
3G   :ゲート電極
3a2  :接続部
3c、3cA、3g、3gA、3s、3sA  :下部接続部
3p1、3p1A、3p2A  :下部接続部
3sg、3sgA  :ソース下部接続配線
3w1、3w2  :配線
4    :ゲート絶縁層
4a2、4a3、4sg1、4sgA  :開口部
4c、4cA、4g、4gA、4s、4sA  :開口部
4p1、4p1A、4p2A  :開口部
5    :半導体層
6D   :ドレインコンタクト層
6S   :ソースコンタクト層
7    :ソースメタル層
7C   :上部補助容量電極
7D   :ドレイン電極
7S   :ソース電極
7PE  :パッチ電極
7a2、7a2z  :接続部
7p1A、7p2A  :導電部
7sg、7sgA  :ソースバスライン接続部
7w1、7w2  :配線
11   :第1絶縁層
11a1、11a2、11a3、11c、11cA  :開口部
11g、11gA、11p1、11p1A、11p2A  :開口部
11s、11sA、11sg1、11sg2  :開口部
13   :下部導電層
13c、13g、13s  :上部接続部
13sg :ソースバスライン上部接続部
15   :パッチ電極
15a1、15a2  :接続部
15l  :パッチメタル層
15p1 :導電部
15p2 :下部接続部
15w1、15w2  :配線
17   :第2絶縁層
17c、17cA、17g、17gA、17s、17sA :開口部
17p1、17p1A、17p2、17p2A :開口部
19   :上部導電層
19cA、19gA、19sA :上部接続部
19p1、19p1A、19p2、19p2A :上部接続部
51   :誘電体基板
52   :第3絶縁層
54   :誘電体層(空気層)
55   :スロット電極
55L  :下層
55M  :主層
55U  :上層
57   :スロット
58   :第4絶縁層
60   :上部接続部
65   :反射導電板
67   :接着層
68   :ヒーター用抵抗膜
70   :給電装置
71   :導電性ビーズ
72   :給電ピン
73   :シール部
101A、101Aa、101Ab  :TFT基板
101B、101C、101D、101Da  :TFT基板
201  :スロット基板
1000A、1000Aa、1000Ab   :走査アンテナ
1000B、1000C、1000D、1000Da   :走査アンテナ
CH_a1、CH_a2、CH_a2x、CH_a2y  :コンタクトホール
CH_a3、CH_a3x、CH_a3y  :コンタクトホール
CH_c、CH_g  :コンタクトホール
CH_p1、CH_s  :コンタクトホール
CH_sg1、CH_sg2、CH_sg1A、CH_sg2A  :コンタクトホール
CL   :CSバスライン
GD   :ゲートドライバ
GL   :ゲートバスライン
GT   :ゲート端子部
SD   :ソースドライバ
SL   :ソースバスライン
ST   :ソース端子部
PT   :トランスファー端子部
IT   :端子部
LC   :液晶層
R1   :送受信領域
R2   :非送受信領域
Rs   :シール領域
U    :アンテナ単位、アンテナ単位領域

Claims (15)

  1.  誘電体基板と、前記誘電体基板上に配列された複数のアンテナ単位領域とを有し、
     前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれは、
     TFTと、
     前記TFTのドレイン電極に電気的に接続されたパッチ電極と、
     前記ドレイン電極と前記パッチ電極とを電気的に接続するパッチドレイン接続部と
    を有し、
     前記パッチドレイン接続部は、前記パッチ電極を含む導電層よりも前記誘電体基板に近い導電層であって、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板に近い方の導電層に含まれている導電部を含む、TFT基板。
  2.  前記パッチドレイン接続部は、前記パッチ電極を含む導電層に含まれており、かつ、前記パッチ電極とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部をさらに含む、請求項1に記載のTFT基板。
  3.  誘電体基板と、前記誘電体基板上に配列された複数のアンテナ単位領域とを有し、
     前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれは、
     TFTと、
     前記TFTのドレイン電極に電気的に接続されたパッチ電極と、
     前記ドレイン電極と前記パッチ電極とを電気的に接続するパッチドレイン接続部と
    を有し、
     前記パッチドレイン接続部は、
      前記パッチ電極を含む導電層よりも前記誘電体基板に近い導電層に含まれている導電部と、
      前記パッチ電極を含む導電層に含まれており、前記パッチ電極とは物理的に分離して形成されているさらなる導電部と
    を含む、TFT基板。
  4.  前記導電部は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板に近い方の導電層に含まれている、請求項3に記載のTFT基板。
  5.  前記導電部は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板から遠い方の導電層に含まれている、請求項3に記載のTFT基板。
  6.  前記パッチ電極は、前記TFTのゲート電極を含む導電層および前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれとも異なる導電層に含まれる、請求項1から5のいずれかに記載のTFT基板。
  7.  前記誘電体基板に支持され、前記ゲート電極を含むゲートメタル層と、
     前記誘電体基板に支持され、前記ソース電極を含むソースメタル層と、
     前記誘電体基板に支持された半導体層と、
     前記ゲートメタル層と前記半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、
     前記ゲートメタル層および前記ソースメタル層の上に形成された第1絶縁層と、
     前記第1絶縁層上に形成され、前記パッチ電極を含むパッチメタル層と
    を有する、請求項6に記載のTFT基板。
  8.  前記誘電体基板に支持され、前記ゲート電極を含むゲートメタル層と、
     前記誘電体基板に支持され、前記ソース電極を含むソースメタル層と、
     前記誘電体基板に支持された半導体層と、
     前記ゲートメタル層と前記半導体層との間に形成されたゲート絶縁層と、
     前記ゲートメタル層および前記ソースメタル層の上に形成された第1絶縁層と、
     前記ゲート絶縁層と前記第1絶縁層との間に形成され、前記パッチ電極を含むパッチメタル層と
    を有する、請求項6に記載のTFT基板。
  9.  前記パッチ電極は、前記TFTのゲート電極を含む導電層または前記TFTのソース電極を含む導電層のいずれか前記誘電体基板から遠い方の導電層に含まれている、請求項1から5のいずれかに記載のTFT基板。
  10.  請求項1から9のいずれかに記載のTFT基板と、
     前記TFT基板と対向するように配置されたスロット基板と、
     前記TFT基板と前記スロット基板との間に設けられた液晶層と、
     前記スロット基板の前記液晶層と反対側の表面に誘電体層を介して対向するように配置された反射導電板と
    を備え、
     前記スロット基板は、他の誘電体基板と、前記他の誘電体基板の前記液晶層側の表面に形成されたスロット電極とを有し、
     前記スロット電極は複数のスロットを有し、前記複数のスロットのそれぞれは、前記TFT基板の前記複数のアンテナ単位領域のそれぞれにおける前記パッチ電極に対応して配置されている、走査アンテナ。
  11.  前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極を含む導電層は、前記複数のスロットの内側に、前記パッチ電極以外の導電部を有しない、請求項10に記載の走査アンテナ。
  12.  前記複数のアンテナ単位領域は、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、対応するスロットの長軸方向に延びている導電部を含む前記パッチドレイン接続部を有するアンテナ単位領域を含む、請求項10または11に記載の走査アンテナ。
  13.  前記複数のアンテナ単位領域は、前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、対応するスロットの短軸方向に延びている導電部を含む前記パッチドレイン接続部を有するアンテナ単位領域を含む、請求項10から12のいずれかに記載の走査アンテナ。
  14.  前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極と前記スロット電極とが重なる2つの領域は、対応するスロットの長軸に関して線対称に配置されている、請求項10から13のいずれかに記載の走査アンテナ。
  15.  前記誘電体基板および前記他の誘電体基板の法線方向から見たとき、前記パッチ電極と前記スロット電極とが重なる2つの領域のそれぞれは、対応するスロットの短軸に関して線対称の平面形状を有している、請求項10から14のいずれかに記載の走査アンテナ。
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