JP4103202B2 - Wiring board manufacturing method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に配線パターンを形成する配線基板およびそれを用いたガス放電型表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
プラズマディスプレイなどのガス放電型表示装置は自己発光により表示を行うため、視野角が広く、表示が見やすい。また、薄型のものが作製できることや大画面を実現できるなどの特長を持っており、情報端末機器の表示装置や高品位テレビジョン受像機への応用が始まっている。プラズマディスプレイは直流駆動型と交流駆動型に大別される。このうち、交流駆動型のプラズマディスプレイは、電極を覆っている誘電体層のメモリー作用によって輝度が高く、保護層の形成などにより実用に耐える寿命が得られるようになった。その結果、プラズマディスプレイは多用途のビデオ・モニタとして実用化されている。
【0003】
図9は実用化されたプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図である。この図では、見易くするため、前面基板100を背面基板200より離して図示した。
【0004】
前面基板100は、前面ガラス基板400上にITO(Indium TinOxide)や酸化スズ(SnO2)などの透明導電材料からなる表示電極600と低抵抗材料からなるバス電極700、透明な絶縁材料からなる誘電体層800、酸化マグネシウム(MgO)などの材料からなる保護層900が形成された構造となっている。
【0005】
背面基板200は、背面ガラス基板500上にアドレス電極1000とバリアリブ1100、蛍光体層1200が形成された構造となっている。また、図示はしていないが、アドレス電極1000上にも誘電体層1300が形成されている。
【0006】
そして、前面基板100と背面基板200を表示電極600とアドレス電極1000がほぼ直交するように張合わせることにより、放電空間領域300が前面基板100と背面ガラス基板500の間に形成されている。
【0007】
このガス放電型表示装置では、前面基板100に設けた1対の表示電極600の間に交流電圧を印加し、背面基板200に設けたアドレス電極1000と表示電極600の間に電圧を印加することによってアドレス放電を発生させ、所定の放電セルに主放電を発生させる。この主放電で発生する紫外線により各々の放電セルに塗り分けられた赤、緑及び青の蛍光体1200を発光させ、表示を行っている。
【0008】
このようなガス放電型表示装置の従来例は、たとえば、フラットパネルディスプレイ1996(日経マイクロデバイス編、1995年)の第208頁から215頁に記載されている。
【0009】
ここで、前面基板100の有するバス電極700や背面基板200の有するアドレス電極1000の形成方法をさらに詳細に説明する。図8は、背面ガラス基板500上にアドレス電極1000を形成する一例を示すものである。なお、前面基板100の有するバス電極700もほぼ同様の工程により形成されるので、その説明は省略する。
【0010】
まず、背面ガラス基板500上にアドレス電極1000となるCr/Cu/Cr層(1000a〜c)、アドレス電極1000のパターンを形成するためのレジスト2500をスパッタリング法や蒸着法や回転塗布やドライフィル等の成膜手法を用いて順次、積層するように形成する(ステップ(a):成膜工程)。次に、所望のアドレス電極1000のパターンとなるように、レジスト2500を露光・現像する(ステップ(b)(c):ホトリソ工程)。次に、Cr用のエッチング液を用いてCr層1000aを所望のパターンにエッチングする(ステップ(d):エッチング工程)。次に、その露光・現像したレジスト2500を剥離し、再度、レジスト2500を形成する(ステップ(e)(f))。以上の処理をCu層1000b、Cr層1000cの各層について繰り返すことにより(ステップ(g)〜(o))、背面ガラス基板500上にアドレス電極1000を形成する。
【0011】
一般に、このようなエッチング液を用いたプロセスをウエットエッチングと呼ぶが、従来のウエットエッチングでは、レジスト2500を有機材料で形成していた。
【0012】
また、従来、ウエットエッチングにより電極を形成する場合、レジストを形成するためのホトリソ工程が必須であった。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
我々は、ホトリソ工程の回数を削減するために、例えば、ステップ(a)〜(c)で形成したレジスト2500だけを用いてCr層1000a、Cu層1000b、Cr層1000c等の多層配線を形成することについて検討した。この形成方法は、エッチング液にCr層とCu層を選択エッチング可能なものを用いれば可能となるが、実際にはアルカリ現像・剥離タイプのレジストに対してダメージを与えることのないエッチング液を用いてエッチングするとCr層1000a、1000cが極めてサイドエッチされやすくなり、Cr/Cu/Cr層の加工精度が非常に不安定になることが実験結果より明らかとなった。Cr層がサイドエッチされた場合、そのサイドエッチされた部分が間隙となり、ボイドやエッチング液等の残査が入り込み、誘電体の焼成工程で配線の浸食による断線不良を生じてしまう。配線が断線すると、ガス放電型表示パネルにおいて表示に寄与しない線が存在することとなり、表示パネルとしては致命的な問題となってしまう。なお、Cr/Cu/Cr層は、他の電極材料に比べて低抵抗な配線となるため、ガス放電型表示パネルのような大型の表示機器に対して非常に有効であるが、Cr/Al/Cr等の多層配線をウエットエッチングにより形成する場合でも同様の問題が生じる。
【0014】
また、レジストを有機材料で形成すると、レジストと電極との密着性が原因で生ずるエッチング液によるレジスト界面での浸食や、異物および気泡の巻き込みが原因で生ずるレジスト欠陥による浸食が生じ、これによって断線不良を生ずることも明らかになった。その他、従来のレジストは、ホトリソ工程により形成されていたため、異物等が原因となりレジスト欠陥を生じ易かった。レジスト欠陥があるままウエットエッチングにより電極を形成すれば、レジスト欠陥に対応した領域もエッチングされ、電極は断線しやすかった。これらの問題は、Cr/Cu/Cr、Cr/Al/Cr等の多層配線に限らず、Al、Ag、Ni、Au等の配線をウエットエッチングにより形成する場合でも同様の問題が生じる。
【0015】
このように、従来のウエットエッチングを用いて電極を形成したガス放電型表示パネルや配線基板においては、電極のサイドエッチや予期せぬ浸食により断線不良が生じやすかった。また、レジスト欠陥が原因で生ずる断線不良も生じやすかった。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、配線基板やガス放電型表示パネルに形成する電極の断線不良を抑制することにある。特に、電極をウエットエッチングにより形成する場合の断線不良を抑制することを目的とする。
【0017】
本発明は、上記目的を達成するために、ウエットエッチングにおけるレジストを無機材料で形成した。
【0018】
すなわち、複数の第一の電極を有する前面基板と、複数の第二の電極を有する背面基板とを備え、少なくとも該第一の電極もしくは該第二の電極を無機材料から成るレジストを用いてウエットエッチングにより形成した。
【0019】
また、複数の第一の電極と、該第一の電極を覆う第一の誘電体層とを有する前面基板と、複数の第二の電極と、該第二の電極を覆う第二の誘電体層とを有する背面基板とを備え、少なくとも該第一の電極と該第一の誘電体層との間もしくは該第二の電極と該第二の誘電体層との間に無機材料層を有し、該無機材料層を用いて該第一の電極若しくは該第二の電極をウエットエッチングにより形成した。
【0020】
これによって無機材料をスパッタリング法や蒸着法等を用いて成膜したレジストは、従来の有機材料のレジストに比べて電極との密着性が増すので、エッチング液によるレジスト界面での浸食を抑制することができ、断線不良を低減することができた。
【0021】
また、無機材料をレジストとして用いれば、従来の有機材料に比べてエッチングダメージを考慮する必要も無くなく、エッチング量を制御しやすいエッチング液が使用可能となり、安価な無機材料を用いて従来のサイドエッチによる断線を抑制することができた。無機材料としては、例えば、ITOやSiO2やNiとCrの合金層などを用いれば良い。
【0022】
また、無機材料層は電極や誘電体層との反応も少ないので、無機材料層を剥離せずに電極と誘電体層との間に介在させることもでき、これによって電極と誘電体層との反応による電極の浸食や断線を抑制することも可能となった。
【0023】
なお、無機材料層を用いたレジストの形成方法は、ホトリソ、ブラスター、レーザ等のいかなる方法を用いて形成しても良い。
【0024】
また、本発明は、上記目的を達成するためにレジストをブラスターを用いて形成することとした。すなわち、本発明は、複数の第一の電極を有する前面基板と、複数の第二の電極を有する背面基板とを備え、少なくとも該第一の電極上もしくは該第二の電極上にブラスターを用いて形成した材料層を有し、該材料層を用いて該第一の電極もしくは該第二の電極をウエットエッチングにより形成した。この場合、材料層が第一、第二の電極のレジストとなる。
【0025】
この材料層を形成するには該材料層のレジストとなる保護層を形成しなければならないが、ブラスターを用いて材料層(レジスト)を形成するので、保護層と材料層との界面にエッチング液が浸透することはなく、材料層(レジスト)の欠陥が生ずる可能性が低くなった。従って、欠陥の少ない材料層(レジスト)を用いてウエットエッチングするので電極の断線等を抑制することができた。また、ブラスターを用いたレジストの加工は、短時間かつ安価に実現することができた。
【0026】
その他、前記材料層をブラスターの代わりにレーザーを用いて形成すれば、ブラスターで用いた保護層さえ形成することがないので、ホトリソ工程無しに電極を形成することができ、大幅に電極を形成する工程を短縮することができた。当然、電極パターンを形成するためのマスクも不要となる。また、ホトリソ工程を用いずに前記材料層(レジスト)を形成すれば、材料層を所望のパターンとなるようにレーザーにより除去するだけなので、レジスト欠陥を極めて少なくすることができた。
【0027】
これらの場合の材料層(レジスト)は、有機材料であっても無機材料であっても良い。
【0028】
さらにブラスターを使用する場合において、ブラスターのノズルを絞ることによってレーザーと同様の加工が可能である。さらに、材料層(レジスト)を所望のパターンに機械的に削ってもレーザーと同様の加工が可能である。
【0029】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【0030】
図1は、背面基板上にアドレス電極を形成する第一の実施の形態である。
【0031】
図において、10は背面ガラス基板、11a、11b、11cはアドレス電極であり、順にCr/Cu/Cr層を積層している。25はレジストとなる無機材料層、26はレジスト25のパターンを形成するためのホトレジスト層である。
【0032】
まず、ガラス基板10にCr層11c、Cu層11b、Cr層11a、無機材料層25となるITO層を順次スパッタ成膜した後、ホトレジスト26となるドライフイルムレジストをラミネートする(ステップ(a))。
【0033】
次に、所望の電極パターンとなるようにホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)の露光、現像を行った後、ベークを行う(ステップ(b))。
【0034】
次に炭酸カルシウムによるブラスト処理を行い無機材料層25(ITO層)の除去を行う(ステップ(c)(d))。このブラスト処理によるレジストの加工は、極めて短時間で、しかもレジスト幅とほぼ同一の幅のパターンを高精度に形成することが出来た。
【0035】
次に、ホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)を剥離する(ステップ(e))。ここで、前述のブラスト処理により生じた無機材料層25(ITO層)の粉塵を洗浄により除去することが好ましい。
【0036】
続いて、過マンガン酸カリウムとメタケイ酸ナトリウムからなる水溶液を用いてCr層11aのエッチングを行う(ステップ(f))。この場合、前述の無機材料層25(ITO層)がCr層11aのレジストとなる。過マンガン酸カリウムとメタケイ酸ナトリウムからなる水溶液は、Cr層11aをエッチング可能なアルカリ性の水溶液であり、無機材料層25(ITO層)とCu層11bに対してほぼエッチングしない。これによって、無機材料層25(ITO層)はアルカリ性の水溶液により実質的に浸食されることなく、かつCr層11aもほとんどサイドエッチされずに形成することができた。また、無機材料層25(ITO層)とCr層11aとの密着性は良く、Cr層11aの無機材料層25(ITO層)との界面が浸食されることはなかった。
【0037】
次に硫酸第二鉄と硫酸からなる水溶液を用いてCu層11bのエッチングを行う(ステップ(g))。この場合、前述の無機材料層25(ITO層)とCr層11aがCu層11bのレジストとなる。硫酸第二鉄と硫酸からなる水溶液は、Cu層11bをエッチング可能な酸性の水溶液であり、無機材料層25(ITO層)とCr層11aに対してほぼエッチングしない。これによって、Cr層11a 、Cu層11bはほとんどサイドエッチされずに形成することができた。
【0038】
次に、再び過マンガン酸カリウムとメタケイ酸ナトリウムからなる水溶液を用いてCrのエッチングを行いCr/Cu/Cr/ITOの構成の電極配線を形成する(ステップ(h))。
【0039】
以上のプロセスにより、サイドエッチ等による断線不良の少ないCr/Cu/Cr/ITOの構成の電極配線を得ることができた。
【0040】
このように無機材料層25(ITO層)をレジストとすると、無機材料層25とCr層11aとの十分な密着性を確保でき、エッチング液によるレジスト界面での電極の浸食や断線不良を抑制することができた。また、異物や気泡等の巻き込みによる無機材料層25のレジスト欠陥が少なくなり、エッチング液による電極の浸食や断線不良を抑制することができた。
【0041】
また、無機材料層25をレジストとすることで、エッチング液の選択幅が広がり、従来のCr層11a、cのサイドエッチを抑制することができた。また、レジストへのエッチングダメージを考慮する必要がなくなった。
【0042】
また、従来のエッチング液に代わりサンドブラスト等のブラスターを用いたことで、無機材料層25のレジスト欠陥を抑制することができた。すなわち、ホトレジスト26と無機材料層との界面からエッチング液が浸透することがないので、無機材料層25(レジスト)の欠陥が生ずる可能性は低く、その欠陥の少ない無機材料層25(レジスト)を用いてウエットエッチングするので電極の断線等を抑制することができた。
【0043】
また、この電極形成プロセスでは、Cr層をアルカリ性の水溶液によりエッチングしている。従来、ホトリソ工程を用いて耐アルカリ性の有機レジストで形成する場合、耐アルカリ性の有機レジストに対する現像液、剥離液が高価かつ公害の原因となっていたが、本プロセスでは無機レジストを用いるため電極や誘電体等との反応が少ないことから剥離する必要が無くなり剥離液が不要となった。またホトリソ工程の代わりにブラスターを用いて無機レジストを形成するので耐アルカリ性の有機レジストに対する現像液を使用することもなくなった。すなわち、従来の耐アルカリ性の有機レジストに対する現像液や剥離液の問題はなくなった。
【0044】
次に、図2は背面基板上にアドレス電極を形成する第二の実施の形態である。
【0045】
図1では、Cu層11bのエッチングにおいて無機材料層25(ITO層)のピンホール等の欠陥部にCu層のエッチング液が微量に残り、後工程でCu層を浸食する場合があることが分かった。従って、図2では、以下のようなプロセスにより電極を形成した。
【0046】
まず、図1と同様のプロセスを経て、Cr層11aをエッチングする(ステップ(a)〜(e))。
【0047】
次に、無機材料層25(ITO層)上にCu用エッチング液に対して浸食されないホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)をラミネートした後(ステップ(f))、無機材料層25(ITO層)を覆うようなパターンに露光・現像する(ステップ(g))。その後、ホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)の露光されていない部分を除去し(ステップ(h))、図1と同様のエッチング液によりCu層11bのエッチングを行う(ステップ(I))。そして、ホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)を剥離する(ステップ(j))。その後のプロセスは図1と同様に行う。
【0048】
これによって、無機材料層25(ITO層)のピンホール等の欠陥にCu用エッチング液が残るとが無くなり、後工程においてCu層が浸食されることを抑制できた。
【0049】
次に、図3は背面基板上にアドレス電極を形成する第三の実施の形態である。
【0050】
図1とは、炭酸カルシウムによるブラスト処理を無機材料層25(ITO層)だけでなく、Cr層11aまで行い(ステップ(d))、 Cu層11bをエッチングした後(ステップ(e))、ホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)を剥離する(ステップ(f))点が相違し、その他は同様である。従って、ホトレジスト26(ドライフィルムレジスト)は、Cu層11bのエッチング液に対してエッチングされない材料を選定した。
【0051】
これによってCr層11aをエッチングする工程が無くなり、電極形成プロセスを簡略化することができた。また、ブラスト法の効率とウエットエッチング法の効率とを考えても、Cu層11b の材料特性と膜厚からして、Cr層11aまでをブラスト法で加工することが好ましい。このようにブラスト法等のドライエッチング法とウエットエッチング方とを組み合わせて電極を形成することは、プロセスの簡略化や電極の断線不良に対して有効である。
【0052】
次に、図4は背面基板上にアドレス電極を形成する第四の実施の形態である。
【0053】
図4は、ホトリソ工程を用いずに電極を形成した例である。
【0054】
まず、ガラス基板10にCr層11c、Cu層11b、Cr層11a、無機材料層25となるITO層を順次スパッタ成膜する(ステップ(a))。
【0055】
次に、所望の電極パターンとなるようにレーザーを用いて無機材料層25(ITO層)の除去を行う(ステップ(b))。
【0056】
その後は、図1と同様にCr層11a、Cu11b、Cr11cを順にエッチングして電極配線を形成する(ステップ(c)〜(e))。
【0057】
このようにレーザーを用いれば図1〜図3に示すようなホトリソ工程無しにレジストを形成することができ、電極形成プロセスを大幅に簡略化することができた。また、電極を形成するためのマスクも不要となった。
【0058】
ホトリソ工程が無くなることにより、異物等が付着して生ずる未露光部分によるレジスト欠陥が無くなるので、そのレジスト欠陥が原因で生ずるウエットエッチング時の断線不良等を抑制することができた。すなわち、異物に強い電極形成プロセスを実現することができた。
【0059】
なお、図3のようにCr層11aまでをレーザーによって加工しても良い。これはCr層の厚さからしても実現可能であり、また、実際に高精度に加工することができた。そのプロセスを図5に示す通りである。
【0060】
図4、図5のプロセスでは、Cu層11bのエッチングにおいて無機材料層25(ITO層)のピンホール等の欠陥部にCu層のエッチング液が微量に残り、後工程でCu層を浸食する場合があることが分かった。従って、図6では、この点を解決するために以下のようなプロセスにより電極を形成した。なお、図6では、図5のプロセスを対象として説明する。
【0061】
まず、ガラス基板10にCr層11c、Cu層11b、Cr層11aを順次スパッタ成膜した後、無機材料層25となるITO層、 Cu層11bのエッチング液に対して浸食されないレジスト27を形成する(ステップ(a))。
【0062】
次に、所望の電極パターンとなるようにレーザーを用いてレジスト27、無機材料層25Cr層11aを除去する(ステップ(b))。このようにレジスト27はレーザーによって形成するので、従来のホトリソ工程で用いるような感光性の材料である必要はない。
【0063】
次に硫酸第二鉄と硫酸からなる水溶液を用いてレジスト27を用いてCu層11bのエッチングを行う(ステップ(c))。このとき、無機材料層25上にはレジスト27があるので、無機材料層25は浸食されにくい。
【0064】
その後、レジスト27を剥離し、過マンガン酸カリウムとメタケイ酸ナトリウムからなる水溶液を用いてCr層11cのエッチングを行う(ステップ(d))。レジスト27はステップ(e)後に剥離しても良い。
【0065】
以上のプロセスにより、サイドエッチ等による断線不良の少ないCr/Cu/Cr/ITOの構成の電極配線を得ることができた(ステップ(e))。
【0066】
これによって、無機材料層25(ITO層)にCu用エッチング液が残ることが無くなり、後工程においてCu層が浸食されることを抑制することができた。
【0067】
次に、サイドエッチなどが少なく、これまでの実施例に比べてさらに工程を削減した低コストの電極について説明する。
【0068】
図10はスパッタリング等による成膜回数を低減し,さらに低コストを目的として電極を形成した例である。
【0069】
まず,ガラス基板10にCr層11c,Cu層11b,無機材料層25となるNiとCrの合金層を順次スパッタする(ステップ(a))。 なお、NiとCrの合金層であれば、後のCr層11bとCu層11cとの選択エッチングが可能である。また、レーザ加工も容易な材料である。
【0070】
次に,所望の電極パターンとなるようにレーザを用いて無機材料層25(NiとCrの合金層)の除去を行う(ステップ(b))。当然、前述の実施例のようにブラスト加工でも良い。
【0071】
その後は,図3と同様にCu層11b,Cr層11cを順にエッチングして電極配線を形成する(ステップ(c) 〜(d))。
【0072】
この電極構成であれば、これまでの実施例に記載したCr層11aが不要となるので、そのCr層11aの成膜工程などを省略でき、コストをさらに低減することが可能となる。また、Cr層11cと、Cu層11bと、NiとCrの合金層とで構成される電極は、サイドエッチなどによる断線防止の他、Cr層11cによる基板10との接着力、Cu層11bによる低抵抗化、 NiとCrの合金層による誘電体層(図示せず)との反応防止を実現できるので、プラズマデスプレイパネルに要求される条件を満足することができる。なお、NiとCrの合金層に代えて、 SiO2、ITO、Si、Niなどでも良い。
【0073】
同様に、図11はスパッタリング等による成膜回数を低減するとともに,Cr層を厚くすることにより無機材料層25として用いて電極を形成した例である。
【0074】
まず,ガラス基板10にCr層11c,Cu層11b,無機材料層25となる厚いCr層を順次スパッタする(ステップ(a))。Cr層25は、Cr層11cの3倍以上の厚さであることが、後述するプロセス条件の設定を容易にする上で好ましい。
【0075】
次に,所望の電極パターンとなるようにレーザを用いて無機材料層25(厚いCr層)の除去を行う(ステップ(b))。当然、前述の実施例のようにブラスト加工でもよい。
【0076】
その後は,図3と同様にCu層11b,Cr層11cを順にエッチングして電極配線を形成する(ステップ(c) 〜(d))。
【0077】
この場合,Cr層11cをエッチングすると無機材料層25(厚いCr層)もエッチングされて膜減りを起こすが,Cr層11cより無機材料層25が十分に厚くすることにより信頼性上問題のない電極を形成できた。また、無機材料層25を厚くすることで、無機材料層25にピンホールが形成されにくくなるので、Cr層11bの表面のエッチング液の残査が少なくなり、このエッチング残査により後工程においてCu層を侵食することを防ぐことができる。
【0078】
このようにCr層25を厚くすれば、下層のCu層11bやCr層11cのエッチングに対して選択性がなくても、これまでのようにレーザ加工などのドライエッチングと、ウエットエッチングとを組み合わせた電極形成が可能となる。
【0079】
次に、これまで説明してきた電極形成プロセスを用いて形成したガス放電型表示パネルの一例を図7を用いて説明する。
【0080】
図7は、ガス放電型表示パネルを示したものであり、図7(a)はアドレス電極に平行な断面図を示したものであり、(b)はアドレス電極に垂直な断面図を示したものである。また、前述の電極形成プロセスを前面基板、背面基板のいずれにも適用している。
【0081】
図において、10は背面ガラス基板、11はアドレス電極、12はSiO2等の薄膜誘電体層、13は厚膜誘電体層、14は前面ガラス基板、15はITO等の透明電極、16はCr‐Cu‐Cr等のバス電極、17はSiO2等の薄膜誘電体層、18は厚膜誘電体層、19はMgO等の保護膜、20は封着部材、21は外部回路からの電極、22は導電粒子を含む異方性導電シート、23は隔壁、24は蛍光体層、25は電極形成時のレジストとなる無機材料層である。
【0082】
前面基板は以下のように形成した。
【0083】
まず、ガラス基板14上に透明電極15を形成する。透明電極15はウエットエッチング、ブラスター、レーザーのいずれかを用いて形成すれば良いが、プロセスを簡略化するにはレーザーを用いて形成することが好ましい。次に前述の本発明の電極形成プロセスを用いて透明電極15上にバス電極14を形成する。このとき、前述の無機材料層25はバス電極16上に存在する。次に、透明電極15、バス電極16を少なくとも覆うように薄膜誘電体層17を形成する。例えば、パネル全面に薄膜誘電体層17を形成する。次に、この薄膜誘電体層17上に厚膜印刷法により厚膜誘電体層18を形成する。次に、この厚膜誘電体層18上にMgO等の保護膜19を蒸着させて形成する。前面基板の場合、バス電極16下に透明電極15を形成している。一般にこの透明電極15はITO層である。従って、前述の本発明の電極形成プロセスを応用して、透明電極15と無機材料層25を含むバス電極16とを一連のウエットエッチング工程で形成しても良い。この場合、ITO/Cr/Cu/Cr/ITOを順次形成し、前述の本発明の電極形成プロセスのいずれかを用いてバス電極16となるCr/Cu/Cr/ITOを形成する。その後、透明電極15となるITO層を所望のパターンとなるようなレジストを形成し、このレジストを用いてITO層をエッチングし、レジストを剥離することで透明電極15およびバス電極16を形成することができる。無機材料層25はSiO2やNiとCrの合金層であっても良い。
【0084】
一方、背面基板は以下のように形成した。
【0085】
まず、ガラス基板10上にアドレス電極11を前述の本発明の電極形成プロセスを用いて形成する。次に、アドレス電極11を少なくとも覆うように薄膜誘電体層12を形成する。例えば、パネル全面に薄膜誘電体層12を形成する。次に、この薄膜誘電体層12上に厚膜印刷法により厚膜誘電体層13を形成する。次に、この厚膜誘電体層13上に隔壁23を形成し、さらに蛍光体層24を印刷法により形成する。この隔壁は、アドレス電極に平行なストライプ状に形成しても、表示セルを囲むような格子状に形成しても良い。
【0086】
このようにして、形成された前面基板と背面基板とは位置合わせした後、封着部材21により封止した。封止された空間には希ガスが混入されている。また、外部回路からの電極21は、接続プロセスを簡略化するため、前面基板と背面基板がそれぞれ有する外部接続端子と異方性導電性シートを介して接続する。
【0087】
このように無機材料層25は、アドレス電極11と誘電体層18、バス電極16と誘電体層13との反応が問題とならないので剥離せずに残すことができる。これによってアドレス電極11と誘電体層18、バス電極16と誘電体層13との反応を抑制してアドレス電極11やバス電極16の浸食を抑制することも可能となった。従って、図中の薄膜誘電体層12は形成しなくとも問題はない。
【0088】
このようにバス電極やアドレス電極をCr/Cu/Cr/ITO層もしくはCr/Cu/Cr/SiO2層もしくはCr/Cu/Cr/NiとCrの合金層として形成すれば、結果として様々な原因による断線不良を低減することができた。
【0089】
なお、さらに断線不良を低減するには、Cr層11a、Cu層11b、Cr層11cのいずれかで異なるレジストを用いて形成すれば良い。また、無機材料層を2層で構成し、Cr/Cu/Cr/ITO/SiO2層としても良い。
【0090】
これまで説明してきた実施の形態においては、Cr/Cu/Cr電極配線をCr/Al/Cr、Ag、Ni、Au、Al等に置き換えても同様の効果が得られるのは言うまでもない。すなわち、ガス放電型表示パネルに要求される配線抵抗を満足する材料で有れば同様の効果が得られることは言うまでもない。また、アドレス電極に限らず、図7に示すように、前面基板のバス電極を形成しても同様の効果が得られるのは言うまでもない。また、ガス放電型表示パネルに限らず、電極をウエットエッチングにより形成する配線基板等の全てにおいて適用できることは言うまでもない。
【0091】
また、無機材料層25(レジスト)であれば、ブラスターやレーザーを用いた形成方法でなくともレジスト界面での電極の浸食を抑制できることは言うまでもない。逆に、レジストをブラスターやレーザーを用いて形成すれば、レジストが無機材料でなくともレジスト欠陥を抑制できることは言うまでもない。
【0092】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、配線基板やガス放電型表示装置に形成する電極の断線不良を抑制することができる。特に、電極をウエットエッチングにより形成する場合の断線不良を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示すプロセス図である。
【図2】本発明の第2の実施の形態を示すプロセス図である。
【図3】本発明の第3の実施の形態を示すプロセス図である。
【図4】本発明の第4の実施の形態を示すプロセス図である。
【図5】本発明の第5の実施の形態を示すプロセス図である。
【図6】本発明の第6の実施の形態を示すプロセス図である。
【図7】本発明のガス放電型表示装置を示す断面図である。
【図8】従来のプロセス図である。
【図9】従来のガス放電型表示装置を示す断面図である。
【図10】本発明の第7の実施の形態を示すプロセス図である。
【図11】本発明の第8の実施の形態を示すプロセス図である。
【符号の説明】
10…背面ガラス基板,11…アドレス電極,12…薄膜誘電体層,13…厚膜誘電体層,14…前面ガラス基板,15…表示電極,16…バス電極,17…薄膜誘電体層,18…厚膜誘電体層,19…保護膜,20…封着材,21…外部回路用電極,22…異方性導電シート,23…隔壁,24…蛍光体層,25…無機材料層。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wiring board on which a wiring pattern is formed on a substrate, and a gas discharge display device using the wiring board.
[0002]
[Prior art]
A gas discharge display device such as a plasma display performs display by self-emission, and thus has a wide viewing angle and is easy to see. In addition, it has features such as the ability to produce thin products and the realization of large screens, and its application to display devices for information terminal equipment and high-definition television receivers has begun. Plasma displays are roughly classified into a direct current drive type and an alternating current drive type. Among them, the AC drive type plasma display has a high brightness due to the memory action of the dielectric layer covering the electrode, and a lifetime that can be practically used can be obtained by forming a protective layer. As a result, plasma displays have been put into practical use as versatile video monitors.
[0003]
FIG. 9 is a perspective view showing the structure of a plasma display panel put into practical use. In this figure, the
[0004]
The
[0005]
The back substrate 200 has a structure in which address
[0006]
The
[0007]
In this gas discharge display device, an alternating voltage is applied between a pair of
[0008]
A conventional example of such a gas discharge display device is described, for example, on pages 208 to 215 of a flat panel display 1996 (edited by Nikkei Microdevice, 1995).
[0009]
Here, a method for forming the
[0010]
First, a Cr / Cu / Cr layer (1000a-c) to be the
[0011]
In general, a process using such an etchant is called wet etching, but in conventional wet etching, the
[0012]
Conventionally, when an electrode is formed by wet etching, a photolithography process for forming a resist has been essential.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
In order to reduce the number of photolithography processes, for example, a multilayer wiring such as a
[0014]
In addition, when the resist is formed of an organic material, erosion at the resist interface due to the etching solution caused by the adhesion between the resist and the electrode, and erosion due to resist defects caused by the inclusion of foreign matter and bubbles are caused, and this causes disconnection. It became clear that it would cause defects. In addition, since the conventional resist is formed by a photolithography process, resist defects are likely to occur due to foreign matters and the like. If the electrode was formed by wet etching while there was a resist defect, the region corresponding to the resist defect was also etched, and the electrode was easily disconnected. These problems are not limited to multilayer wiring such as Cr / Cu / Cr and Cr / Al / Cr, and similar problems occur even when wiring such as Al, Ag, Ni, and Au is formed by wet etching.
[0015]
As described above, in a gas discharge display panel or a wiring board in which electrodes are formed using conventional wet etching, disconnection defects are likely to occur due to side etching of electrodes or unexpected erosion. In addition, disconnection failures caused by resist defects are likely to occur.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
An object of the present invention is to suppress a disconnection failure of an electrode formed on a wiring board or a gas discharge display panel. In particular, an object is to suppress disconnection failure when the electrode is formed by wet etching.
[0017]
In the present invention, in order to achieve the above object, a resist in wet etching is formed of an inorganic material.
[0018]
That is, a front substrate having a plurality of first electrodes and a rear substrate having a plurality of second electrodes, and at least the first electrode or the second electrode is wet using a resist made of an inorganic material. It was formed by etching.
[0019]
A front substrate having a plurality of first electrodes; a first dielectric layer covering the first electrodes; a plurality of second electrodes; and a second dielectric covering the second electrodes. A back substrate having a layer, and having an inorganic material layer at least between the first electrode and the first dielectric layer or between the second electrode and the second dielectric layer. Then, the first electrode or the second electrode was formed by wet etching using the inorganic material layer.
[0020]
As a result, resists formed by depositing inorganic materials using sputtering or vapor deposition have higher adhesion to electrodes than conventional organic resists, so that etching at the resist interface can be suppressed. It was possible to reduce the disconnection failure.
[0021]
In addition, if an inorganic material is used as a resist, there is no need to consider etching damage as compared with conventional organic materials, and an etching solution that can easily control the etching amount can be used. Disconnection due to etching could be suppressed. As the inorganic material, for example, ITO, SiO2, an alloy layer of Ni and Cr, or the like may be used.
[0022]
In addition, since the inorganic material layer has little reaction with the electrode and the dielectric layer, the inorganic material layer can be interposed between the electrode and the dielectric layer without peeling off. It has also become possible to suppress electrode erosion and disconnection due to reaction.
[0023]
Note that as a method for forming a resist using an inorganic material layer, any method such as photolithography, blaster, or laser may be used.
[0024]
Further, in the present invention, in order to achieve the above object, the resist is formed using a blaster. That is, the present invention includes a front substrate having a plurality of first electrodes and a rear substrate having a plurality of second electrodes, and at least uses the blaster on the first electrode or the second electrode. The first electrode or the second electrode was formed by wet etching using the material layer. In this case, the material layer becomes a resist for the first and second electrodes.
[0025]
In order to form this material layer, a protective layer serving as a resist for the material layer must be formed. However, since the material layer (resist) is formed using a blaster, an etching solution is formed at the interface between the protective layer and the material layer. Does not penetrate, and the possibility of defects in the material layer (resist) is reduced. Accordingly, since wet etching is performed using a material layer (resist) with few defects, disconnection of the electrode can be suppressed. Also, resist processing using a blaster could be realized in a short time and at low cost.
[0026]
In addition, if the material layer is formed using a laser instead of a blaster, even the protective layer used in the blaster is not formed, so the electrode can be formed without a photolitho process, and the electrode is greatly formed. The process could be shortened. Of course, a mask for forming the electrode pattern is also unnecessary. In addition, if the material layer (resist) is formed without using a photolithography process, the material layer is simply removed by a laser so as to form a desired pattern, so that resist defects can be extremely reduced.
[0027]
The material layer (resist) in these cases may be an organic material or an inorganic material.
[0028]
Further, when a blaster is used, the same processing as a laser can be performed by narrowing the blaster nozzle. Furthermore, even if the material layer (resist) is mechanically cut into a desired pattern, processing similar to that of laser is possible.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0030]
FIG. 1 shows a first embodiment in which address electrodes are formed on a back substrate.
[0031]
In the figure, 10 is a rear glass substrate, 11a, 11b, 11c are address electrodes, and a Cr / Cu / Cr layer is laminated in order.
[0032]
First, a
[0033]
Next, the photoresist 26 (dry film resist) is exposed and developed so as to have a desired electrode pattern, and then baked (step (b)).
[0034]
Next, blasting with calcium carbonate is performed to remove the inorganic material layer 25 (ITO layer) (steps (c) and (d)). Processing of the resist by this blasting process was able to form a pattern having a width almost the same as the width of the resist with high accuracy in a very short time.
[0035]
Next, the photoresist 26 (dry film resist) is peeled off (step (e)). Here, it is preferable to remove the dust of the inorganic material layer 25 (ITO layer) generated by the blasting process by washing.
[0036]
Subsequently, the
[0037]
Next, the
[0038]
Next, Cr is etched again using an aqueous solution of potassium permanganate and sodium metasilicate to form an electrode wiring having a Cr / Cu / Cr / ITO structure (step (h)).
[0039]
Through the above process, it was possible to obtain an electrode wiring of Cr / Cu / Cr / ITO configuration with little disconnection failure due to side etching.
[0040]
When the inorganic material layer 25 (ITO layer) is used as a resist in this manner, sufficient adhesion between the
[0041]
Further, by using the
[0042]
Moreover, resist defects of the
[0043]
In this electrode formation process, the Cr layer is etched with an alkaline aqueous solution. Conventionally, when an alkali-resistant organic resist is formed using a photolithography process, a developer and a stripping solution for the alkali-resistant organic resist have been expensive and cause pollution. Since there is little reaction with the dielectric, etc., there is no need for peeling, and no peeling solution is required. In addition, since an inorganic resist is formed using a blaster instead of the photolithography process, it is no longer necessary to use a developer for an alkali-resistant organic resist. That is, the problem of the developing solution and the stripping solution with respect to the conventional alkali-resistant organic resist is eliminated.
[0044]
FIG. 2 shows a second embodiment in which address electrodes are formed on the back substrate.
[0045]
In FIG. 1, it is understood that in etching of the
[0046]
First, the
[0047]
Next, a photoresist 26 (dry film resist) that is not eroded by the etching solution for Cu is laminated on the inorganic material layer 25 (ITO layer) (step (f)), and then the inorganic material layer 25 (ITO layer) is covered. The pattern is exposed and developed (step (g)). Thereafter, the unexposed portion of the photoresist 26 (dry film resist) is removed (step (h)), and the
[0048]
As a result, the Cu etchant does not remain in the defects such as pinholes in the inorganic material layer 25 (ITO layer), and the Cu layer can be prevented from being eroded in the subsequent process.
[0049]
FIG. 3 shows a third embodiment in which address electrodes are formed on the back substrate.
[0050]
1 shows that not only the inorganic material layer 25 (ITO layer) but also the
[0051]
As a result, the step of etching the
[0052]
Next, FIG. 4 shows a fourth embodiment in which address electrodes are formed on the back substrate.
[0053]
FIG. 4 shows an example in which electrodes are formed without using a photolithography process.
[0054]
First, a
[0055]
Next, the inorganic material layer 25 (ITO layer) is removed using a laser so as to obtain a desired electrode pattern (step (b)).
[0056]
Thereafter, similarly to FIG. 1, the Cr layers 11a, Cu11b, and Cr11c are sequentially etched to form electrode wirings (steps (c) to (e)).
[0057]
If a laser is used in this way, a resist can be formed without the photolithography process as shown in FIGS. 1 to 3, and the electrode formation process can be greatly simplified. In addition, a mask for forming electrodes is no longer necessary.
[0058]
By eliminating the photolithography process, resist defects due to unexposed portions caused by adhesion of foreign substances and the like are eliminated, and therefore disconnection failure during wet etching caused by the resist defects can be suppressed. That is, it was possible to realize an electrode formation process that is resistant to foreign matter.
[0059]
Note that as shown in FIG. 3, the layers up to the
[0060]
In the process of FIG. 4 and FIG. 5, in the etching of the
[0061]
First, a
[0062]
Next, the resist 27 and the inorganic material
[0063]
Next, the
[0064]
Thereafter, the resist 27 is removed, and the
[0065]
Through the above process, it was possible to obtain an electrode wiring of Cr / Cu / Cr / ITO configuration with little disconnection failure due to side etching (step (e)).
[0066]
As a result, the Cu etchant does not remain in the inorganic material layer 25 (ITO layer), and the Cu layer can be prevented from being eroded in the subsequent process.
[0067]
Next, a description will be given of a low-cost electrode that has few side etches and has a further reduced number of processes as compared to the previous examples.
[0068]
FIG. 10 shows an example in which an electrode is formed for the purpose of reducing the number of film formation by sputtering or the like and further reducing the cost.
[0069]
First, a
[0070]
Next, the inorganic material layer 25 (Ni and Cr alloy layer) is removed using a laser so as to obtain a desired electrode pattern (step (b)). Of course, blasting may be used as in the above-described embodiment.
[0071]
Thereafter, similarly to FIG. 3, the
[0072]
With this electrode configuration, the
[0073]
Similarly, FIG. 11 shows an example in which an electrode is formed as the
[0074]
First, the
[0075]
Next, the inorganic material layer 25 (thick Cr layer) is removed using a laser so as to obtain a desired electrode pattern (step (b)). Of course, it may be blasted as in the previous embodiment.
[0076]
Thereafter, similarly to FIG. 3, the
[0077]
In this case, when the
[0078]
By thickening the
[0079]
Next, an example of a gas discharge display panel formed using the electrode forming process described so far will be described with reference to FIG.
[0080]
FIG. 7 shows a gas discharge type display panel, FIG. 7 (a) shows a cross-sectional view parallel to the address electrodes, and FIG. 7 (b) shows a cross-sectional view perpendicular to the address electrodes. Is. Further, the above electrode forming process is applied to both the front substrate and the rear substrate.
[0081]
In the figure, 10 is a rear glass substrate, 11 is an address electrode, 12 is a thin film dielectric layer such as SiO2, 13 is a thick dielectric layer, 14 is a front glass substrate, 15 is a transparent electrode such as ITO, and 16 is Cr- Bus electrode such as Cu-Cr, 17 is a thin film dielectric layer such as SiO2, 18 is a thick dielectric layer, 19 is a protective film such as MgO, 20 is a sealing member, 21 is an electrode from an external circuit, and 22 is An anisotropic conductive sheet containing conductive particles, 23 is a partition, 24 is a phosphor layer, and 25 is an inorganic material layer that serves as a resist during electrode formation.
[0082]
The front substrate was formed as follows.
[0083]
First, the
[0084]
On the other hand, the back substrate was formed as follows.
[0085]
First, the
[0086]
The front substrate and the rear substrate thus formed were aligned and then sealed with the sealing
[0087]
Thus, since the reaction between the
[0088]
If the bus electrode and the address electrode are formed as a Cr / Cu / Cr / ITO layer, a Cr / Cu / Cr / SiO2 layer, or an alloy layer of Cr / Cu / Cr / Ni and Cr in this way, the result is various causes. The disconnection failure could be reduced.
[0089]
In order to further reduce the disconnection failure, any of the
[0090]
In the embodiments described so far, it goes without saying that the same effect can be obtained by replacing the Cr / Cu / Cr electrode wiring with Cr / Al / Cr, Ag, Ni, Au, Al, or the like. That is, it goes without saying that the same effect can be obtained if the material satisfies the wiring resistance required for the gas discharge display panel. Needless to say, the same effect can be obtained by forming the bus electrodes on the front substrate as shown in FIG. Needless to say, the present invention can be applied not only to a gas discharge display panel, but also to all wiring boards in which electrodes are formed by wet etching.
[0091]
Needless to say, the inorganic material layer 25 (resist) can suppress erosion of the electrode at the resist interface without using a blaster or a laser forming method. Conversely, if the resist is formed using a blaster or a laser, it goes without saying that resist defects can be suppressed even if the resist is not an inorganic material.
[0092]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to suppress disconnection failure of electrodes formed on a wiring board or a gas discharge display device. In particular, it is possible to suppress disconnection failure when the electrode is formed by wet etching.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a process diagram showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a process diagram showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a process diagram showing a third embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a process diagram showing a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a process diagram showing a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a process diagram showing a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a gas discharge display device of the present invention.
FIG. 8 is a conventional process diagram.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional gas discharge display device.
FIG. 10 is a process diagram showing a seventh embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a process diagram showing an eighth embodiment of the present invention;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第2Cr膜上に無機材料層を形成し且つ該無機材料層を電極配線のパターンに成形する第2工程と、
前記無機材料層のパターンを通して、前記第2Cr膜、前記Cu膜、及び前記第1Cr膜を順次ウェットエッチングして、前記電極配線を該第1のCr膜、該Cu膜、及び該第2のCr膜から成る積層構造で形成する第3工程とがこの順に行われ、
前記第2工程において、前記無機材料層を、その上にラミネートされたホトレジストにその露光、現像、及びベークにより形成されたパターンを通してブラスト処理することにより、前記パターンに成形し、且つ
前記第3工程において、前記第2Cr膜及び前記第1Cr膜を過マンガン酸カリウムとメタケイ酸ナトリウムからなる水溶液で、前記Cu膜を硫酸第二鉄と硫酸からなる水溶液で、夫々ウェットエッチングして該パターンに成形することを特徴とする配線基板の製造方法。A first step of laminating a first Cr film, a Cu film, and a second Cr film in this order on a glass substrate;
A second step of forming an inorganic material layer on the second Cr film and forming the inorganic material layer into a pattern of electrode wiring;
The second Cr film, the Cu film, and the first Cr film are sequentially wet etched through the pattern of the inorganic material layer, and the electrode wiring is formed into the first Cr film, the Cu film, and the second Cr. A third step of forming a laminated structure consisting of films is performed in this order,
In the second step, the inorganic material layer, the exposure to the photoresist which is laminated thereon, developing, and by blasting through a patterned formed by baking, and molded prior Symbol pattern, and the third In the process, the second Cr film and the first Cr film are formed with an aqueous solution composed of potassium permanganate and sodium metasilicate, and the Cu film is etched with an aqueous solution composed of ferric sulfate and sulfuric acid to form the pattern. A method for manufacturing a wiring board, comprising:
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