JP6843445B2 - 基板側面部の配線形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板の配線形成方法に係り、さらに詳しくは、スパッタリングにより基板側面部の配線を形成するように構成することにより、低抵抗の配線を形成し、これにより、電気的特性が向上した基板を提供することができる基板側面部の配線形成方法に関する。

様々な半導体、電子素子が実装される基板には、素子間の連結または電力供給及び電気信号の送受信のための回路配線が形成される。このような基板に形成される配線には、様々な配線形成方法が用いられている。

近年、基板の配線を形成するために、シルクスクリーン印刷技術が用いられている。すなわち、このようなシルクスクリーン印刷技術を用いた基板の配線形成方法は、シルクスクリーン印刷技術で基板に銀ペーストを塗布し、高伝導性を持つ配線を形成する方法である。

ところが、このような従来のシルクスクリーン印刷技術を用いた基板の配線形成方法は、配線の抵抗が高く、コートしようとする物質による外部影響と、塗布時の低い均一性により、回路の実現時、電気的特性が均一でないという短所を有する。また、このように湿式工程が用いられる場合、不純物による汚染のため、最終製品での物理的・電気的特性に悪影響を及ぼすという短所を有する。

一方、近年、面積が大きくかつ鮮明なディスプレイの実現のため、ベゼル（Ｂｅｚｅｌ）のない基板を形成する技術についての関心が高まっている。この種のベゼルのない基板を提供するためには、基板の側面に配線を実現する技術が求められる。

この種のベゼルのない基板を提供する技術と関連して、特許文献１は、Ｔｘ電極パターン（送信電極パターン）及びＲｘ電極パターン（受信電極パターン）と連結される金属配線をディスプレイ装置の側面及び裏面へ拡張して連結することにより、ベゼルの幅を減らし、活性領域を増加させることができるタッチパネルについて開示している。

しかしながら、上記の特許文献１は、単に基板側面に配線を形成し、ベゼルの幅が減ったパネルを開示しているのみであり、基板の側面に対する配線を形成する具体的な方法については、全く示唆していない。

また、さらに、上記の特許文献１は、低抵抗を有し、電気特性に優れた配線を基板側面部に形成する具体的な方法については、全く提案していない。

韓国登録特許第１０−１６１３７７３号公報

本発明は、上記問題点に鑑み、なされたものであり、スパッタリングにより基板側面部の配線を形成するように構成することにより、低抵抗の配線を形成し、これにより、電気的特性が向上した基板を提供することができる基板側面部の配線形成方法を提供することを目的とする。

また、基板の上部回路パターンと下部回路パターンを、基板の側面部に対するスパッタリングにより形成される配線を介して電気的に連結するように構成することにより、ベゼルをなくし、これにより、面積が大きくかつ鮮明なディスプレイ装置を実現することができる基板側面部の配線形成方法を提供することを他の目的とする。

上記目的を達成するための本発明に係る基板側面部の配線形成方法をなす構成手段は、基板の配線形成方法において、蒸着用マスクを基板に付着し、配線を形成すべき基板側面部をマスキングする段階と、前記マスキングした基板をチャンバ内に引き込んだ後、スパッタリングにより前記基板側面部に配線を形成する段階と、を含むことを特徴とする。

ここで、前記基板側面部は、基板の側面、この側面に隣接した基板の上部面及び下部面を含み、前記基板側面部に形成される配線は、前記基板の上部面に形成される上部回路パターンと、前記基板の下部面に形成される下部回路パターンとを電気的に連結するように形成されることを特徴とする。

ここで、前記基板側面部に形成される配線は、前記チャンバ内において、前記基板の側面に対向して配置される中央ソースターゲットと、前記中央ソースターゲットの両側にそれぞれ配置されるが、前記基板に対して傾斜して配置されるサイドソースターゲットとを通じたスパッタリングにより蒸着形成されることを特徴とする。

ここで、前記基板は、前記チャンバ内において、治具に装着された状態で配置されるが、前記基板の長手方向を軸として回転可能であり、前記中央ソースターゲットに向かう角度が調節可能であるように配置されることを特徴とする。

上記した課題及び解決手段を有する本発明の基板側面部の配線形成方法によれば、スパッタリングにより基板側面部の配線を形成するように構成するので、低抵抗の配線を形成し、これにより、電気的特性が向上した基板を提供することができるという効果を有する。

また、基板の上部回路パターンと下部回路パターンを、基板の側面部に対するスパッタリングにより形成される配線を介して電気的に連結するように構成するので、ベゼルをなくし、これにより、面積が大きくかつ鮮明なディスプレイ装置を実現することができるという効果を有する。

本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法についてのフローチャートである。 本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法を適用するための例示的な基板の断面を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法を適用して基板側面部に配線が形成された状態の基板の断面を示す図である。 本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法を行うために用いられるスパッタリング装置の概略的な断面を示す図である。

図１は、本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法についてのフローチャートである。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る基板側面部の配線形成方法は、先ず、配線を形成すべき基板側面部（図２における図面符号１０）をマスキングする段階を行う。具体的に、本発明に係る基板側面部の配線形成方法は、スパッタリング法を用いることを基
とするので、蒸着用マスクを基板に付着し、配線を形成すべき基板側面部１０をマスキングする段階を行う（ｓ１０）。

前記基板側面部をマスキングする段階（ｓ１０）は、スパッタリングにより基板側面部１０に配線を蒸着するように、蒸着用マスクを基板（図２乃至図４における図面符号３０）に付着する段階に該当する。前記蒸着用マスクは、「
」形状に形成され、前記基板３０の側面部１０だけでなく、基板の上部及び下部にも付着される。

前記蒸着用マスクは、フィルム、メタル、インク印刷で形成されてもよい。特に、前記蒸着用マスクは、ＰＩ（ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ）フィルムで形成される。前記蒸着用マスクをＰＩフィルムを用いて形成すると、前記蒸着用マスクは、様々な種類の接着剤を介して、前記基板側面部１０を含む基板３０に密着して付着される。

前記ＰＩフィルムのマスクは、前記基板との間に接着剤を介在した状態で、所定の工程条件において、最初に、前記基板３０に仮接着される仮接着工程が行われ、所定の工程条件において、前記基板３０に本接着される本接着工程が行われるようにすることが好ましい。

このように配線を形成すべき基板側面部１０を含む基板３０に蒸着用マスクを付着してマスキングを行う段階が完了すると、前記マスキングした基板３０に対してスパッタリング工程を行う。すなわち、前記マスキングした基板３０をチャンバ（図４における図面符号１１０）内に引き込んだ後、スパッタリングにより前記基板側面部１０に配線を形成する段階を行う（Ｓ３０）。

本発明に係る基板側面部１０に対する配線は、真空チャンバ１１０内においてスパッタリングで蒸着されて形成される。したがって、前記基板３０は、配線が形成される基板側面部１０を含む部分に「
」形状の蒸着用マスクが付着されると、スパッタリングを行うチャンバ１００内に引き込まれ、スパッタリング工程が行われる。

前記スパッタリング工程は、前記配線を形成すべき基板側面部１０に蒸着が集中するように行われる。すなわち、本発明において用いられるスパッタリングは、基板３０の全体に対して行われるのではなく、基板側面部１０に対して蒸着されるように行われる。

本発明において用いられるスパッタリングによる基板側面部１０の配線形成方法は、基板３０の側面部に対してスパッタリングにより配線を形成する方法であって、用いられる基板３０としては、回路パターンを形成する必要があり、側面部を介して回路パターンを連結する必要がある基板であれば、いずれも用いられ得る。すなわち、本発明において用いられる基板３０は、ガラス、プラスチック、フィルムなどの回路パターンが形成され、この回路パターンを電気的に連結するために側面部に配線が形成される可能性がある基板を全て含む概念である。

特に、本発明において用いられる基板３０は、上部と下部に様々な素子が実装されてもよく、上部と下部にそれぞれ回路パターンが形成される基板であることが好ましい。また、前記配線が形成される基板側面部１０は、図２に示すように、基板のエッジ部を形成する基板の側面１１、前記基板の側面１１に隣接した基板３０の上部面、すなわち側面隣接上部面１３、及び前記基板の側面１１に隣接した基板３０の下部面、すなわち側面隣接下部面１５を含む部分である。

具体的に、本発明において用いられる前記基板側面部１０は、図２に示すように、基板の側面１１、この基板の側面１１に隣接した基板の上部面（側面隣接上部面１３）及び下部面（側面隣接下部面１５）を含み、前記基板側面部１０に配線、すなわち側面部配線（図３における図面符号９０）は、前記基板３０の上部面に形成される上部回路パターン６０と前記基板の下部面に形成される下部回路パターン８０とを電気的に連結するように形成される。

さらに具体的に、本発明において用いられる基板３０は、様々な素子、機器、装置に用いられる基板であってもよい。例えば、本発明において用いられる基板３０は、図２に示すように、ディスプレイ装置１００のために用いられてもよい。したがって、前記基板３０の上部には、ディスプレイ素子５０、例えば、ＬＣＤ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ）、ＯＬＥＤ（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）、マイクロＬＥＤが実装され、ディスプレイ素子マトリクスが形成されてもよい。また、前記基板３０の下部には、前記ディスプレイ素子５０を制御し、電気信号を送受信するためのコントローラ素子７０、及び様々な関連素子が形成されてもよい。

このような基板３０の上部には、前記ディスプレイ素子５０のための配線、すなわち上部回路パターン６０が形成され、前記基板３０の下部には、前記コントローラ素子７０などのための配線、すなわち下部回路パターン８０が形成される。したがって、前記基板側面部１０には、前記上部回路パターン６０と前記下部回路パターン８０を電気的に連結するための側面部配線９０が、図３に示すように形成されなければならない。

前記基板側面部１０に形成される前記側面部配線９０は、前記上部回路パターン６０と前記下部回路パターン８０を電気的に連結するように形成されなければならないので、図３に示すように、断面が「
」形状を有する。このように、前記側面部配線９０が、前記上部回路パターン６０と前記下部回路パターン８０を電気的に連結する「
」形状を有するので、前記側面部配線９０が形成される前記基板側面部１０は、図２に示すように、基板の側面１１だけでなく、側面隣接上部面１３と側面隣接下部面１５を含む部分に該当する。

上述のように、前記マスキングした基板３０は、図４に示すように、真空チャンバ１１０内に引き込まれてスパッタリングが行われる。ところが、前記真空チャンバ１１０内におけるスパッタリングは、前記基板側面部１０に側面部配線９０を形成するための工程である。したがって、前記真空チャンバ１１０内におけるスパッタリングは、前記基板側面部１０に対して集中して蒸着されるように行われる。

このため、本発明に係る前記基板側面部に形成される配線（すなわち、側面部配線９０）は、前記チャンバ１１０内において、前記基板３０の側面１１に対向して配置される中央ソースターゲット１３１と、前記中央ソースターゲット１３１の両側にそれぞれ配置されるが、前記基板３０に対して傾斜して配置されるサイドソースターゲット１３３とを通じたスパッタリングにより蒸着形成される。

具体的に、前記マスキングした基板３０（図４には蒸着マスクが図示されていないが、上述のように、基板側面部１０を含めて基板の上部面及び下部面にはマスクが付着されている）は、図４に示すように、垂直に立てられた状態で配置されるが、前記基板側面部１０が下向きに配置される。

前記基板側面部１０を下向きにして、前記基板３０が前記真空チャンバ１１０内において垂直に配置されるので、前記基板側面部１０にスパッタリングにより蒸着するためのソースターゲット１３０は、前記真空チャンバ１１０内の下側に配置されるが、前記基板側面部１０に向かって配置される。

前記ソースターゲット１３０は、このように、中央ソースターゲット１３１と、前記中央ソースターゲット１３１の両側にそれぞれ配置される２つのサイドソースターゲット１３３とを含んで構成される。前記中央ソースターゲット１３１は、前記垂直に立てられて配置される基板３０と一直線に配置されるが、前記基板側面部１０を構成する前記基板の側面１１に対向して配置される。したがって、前記中央ソースターゲット１３１は、スパッタリングにより、前記基板の側面１１の蒸着に主に影響を及ぼす。

前記１対のサイドソースターゲット１３３は、前記中央ソースターゲット１３１の両側にそれぞれ１つずつ配置されるが、前記基板３０に対して傾斜して配置される。すなわち、前記１対のサイドソースターゲット１３３は、前記基板側面部１０を構成する側面隣接上部面１３と側面隣接下部面１５に向かって１つずつ配置される。

但し、このとき、前記サイドソースターゲット１３３は、図４に示すように、同時に前記基板の側面１１に向かって配置されることが好ましい。前記配線が形成される部分に該当する基板側面部１０における前記基板の側面１１が占める割合が大きく、前記基板の側面１１に対する蒸着範囲がさらに広いので、前記サイドソースターゲット１３３は、対応する側面隣接上部面１３または側面隣接下部面１５へのスパッタリングによる蒸着にのみ影響を及ぼすのではなく、前記基板の側面１１の蒸着にも影響を及ぼすように配置される。すなわち、前記サイドソースターゲット１３３は、対応する側面隣接上部面１３または側面隣接下部面１５と前記基板の側面１１に向かって前記基板３０に対して傾斜して配置される。

前記基板３０は、図４に示すように、垂直に立てられた状態で配置されるが、治具（図示せず）に装着された状態で配置され、蒸着の均一性及び効率を増大させるために様々な姿勢に変更されるように、回転または角度調節可能に配置される。すなわち、前記基板３０は、前記チャンバ１１０内において、治具に装着された状態で配置されるが、前記基板３０の長手方向を軸として回転可能であり、前記中央ソースターゲット１３１に向かう角度が調節可能であるように配置されることが好ましい。

具体的に、前記基板３０は、前記チャンバ１１０内において、治具（図示せず）に装着されて垂直に配置されるので、前記治具は、所定の形状の治具連結具１５０を介して前記チャンバ１１０に連結され、安定的に堅固な状態を維持しながら、前記基板３０を固定して装着することができる。

前記治具に固定装着された基板３０の姿勢を変更するために、前記治具連結具１５０を中心として前記治具が回転され、または所定角度の傾きを有するように構成してもよい。このための構造は、多様に構成することができるが、例えば、図４に示すように、前記治具連結具１５０が回転され、左右方向に（サイドソースターゲット１３３の方向に）角度調節されるように構成すれば、結局、治具に装着された基板３０を、前記基板３０の長手方向を軸として回転させることができ、サイドソースターゲット１３３の方向に角度調節して、基板の側面１１が前記中央ソースターゲット１３１に向かう角度を調節することができる。

上述した治具の動作により、前記基板３０は、前記ソースターゲット１３０に向かって様々な姿勢を有して様々な角度に調節され得るので、必要に応じて、スパッタリング中に蒸着の均一性を調節することができ、その結果、均一な配線を形成することができるようになる。

一方、本発明に係る基板側面部の配線形成方法は、上述した基板側面部をマスキングする段階（ｓ１０）以前に行われる基板クリーニング段階（ｓ１１）をさらに含んで構成することが好ましい。

前記基板クリーニング段階（ｓ１１）は、マスキング前の基板に対して、プラズマ処理により、基板の表面をクリーニングする工程を行う。マスキング前の基板３０の表面には、微細粒子が付いていることがあり、このような微細粒子を取り除く微細洗浄のためにプラズマを用いた基板クリーニング段階をさらに行うことが好ましい。このように、基板クリーニング段階を行った基板に対してマスキングする段階を行うことにより、微細粒子による悪影響を防止することができる。

また、本発明に係る基板側面部の配線形成方法は、前記基板側面部１０に配線（側面部配線９０）を形成する段階以前に、前記チャンバ１１０内において、イオンビーム処理により、前記基板３０に対する前処理を行う前処理段階（ｓ３１）をさらに含んで構成されることが好ましい。

すなわち、前記基板側面部１０に、所定のパターンを有する前記側面部配線９０を、良好な付着力及び密着力で蒸着するために、前記基板側面部１０に側面部配線９０を形成する段階（Ｓ３０）以前に、前記真空チャンバ１１０内においてイオンビーム処理を行う。前記真空チャンバ１１０内には、イオンビーム処理のためのイオンビーム発生手段（イオンビームガン）のみを簡単に加えればよい。

このように、前記チャンバ１１０内において、イオンビームによる前処理工程と側面部配線９０の形成工程を同時に連続的に行うことができるので、工程を単純化して、基板製造工程を効率的に進めることができる。

一方、上述した基板側面部に配線を形成する段階（Ｓ３０）は、前記チャンバ１１０内において、スパッタリングによる蒸着工程を通じて行われるが、前記基板側面部１０に形成される配線は、１つの金属層、すなわち配線として最小限の金属層に該当する導電金属層のみで形成されてもよいが、良質の配線を形成するために接着金属層、導電金属層、及び保護金属層が順次に積層されて形成されることが好ましい。

すなわち、本発明により前記基板側面部１０に形成される配線（側面部配線９０）は、接着金属層、導電金属層、保護金属層が順次に積層されて形成される。

前記接着金属層は、導電性物質、例えば金属性物質を含んでもよい。金属性物質は、ニッケル（Ｎｉ）とクロム（Ｃｒ）の合金、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ステンレス（ＳＵＳ）、またはこれらの合金のうちいずれか一つを含んでもよく、単一層または多層であってもよい。

例えば、前記接着金属層は、ニッケルとクロムの合金層であってもよい。ニッケルとクロムの合金を含む接着金属層におけるニッケルとクロムの重量比は、８：２乃至９．５：０．５の範囲から選択される。クロムは、基板（特にプラスチック基板）と前記導電金属層との間の粘着力の向上を増加させる。ニッケルのみで形成された接着金属層に比べて、ニッケルとクロムの合金の接着金属層の場合、基板と導電金属層との間の粘着力を約１．５倍以上向上させることができる。

前記接着金属層がニッケルとクロムの合金を含む金属層である場合、ニッケルのみを含む接着金属層に比べて、スパッタリング工程での薄膜形成効率を向上させることができる。磁性を有するニッケルのみでスパッタリングを行う場合、接着金属層の薄膜の厚さ均一性などにおいて品質が低下する問題があり得る。しかしながら、本発明の実施形態のように、クロムを含むニッケルとクロムの合金の場合、スパッタリング工程により形成される薄膜の品質を向上させることができ、上述のように、基板と導電金属層との間の粘着力を向上させることができる。

前記接着金属層がスパッタリングにより基板側面部１０に形成されると、前記接着金属層上に前記導電金属層を形成する。前記導電金属層は、様々な金属または合金で形成してもよい。例えば、前記導電金属層は、銅を含んでもよく、鈴（Ｓｎ）をベースとした無鉛（ｌｅａｄ−ｆｒｅｅ）の金属層として、鈴（Ｓｎ）を約８５ｗｔ％以上含んでもよい。前記導電金属層は、鈴（Ｓｎ）の他、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）、ビスマス（Ｂｉ）、亜鉛（Ｚｎ）、及びインジウム（Ｉｎ）のうち少なくともいずれか一つをさらに含んでもよい。前記導電金属層が、銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）を含む場合、融点を低めるために、銀（Ａｇ）は、銅（Ｃｕ）よりも多く含まれてもよい。

上述のように、接着金属層上に前記導電金属層がスパッタリングにより蒸着されると、同一のチャンバ１１０内において、前記導電金属層上にスパッタリングにより蒸着して保護金属層を形成する。

前記保護金属層は、金属性素材を含んでもよい。例えば、前記保護金属層は、前記接着金属層と同様に、ニッケル（Ｎｉ）とクロム（Ｃｒ）の合金、チタン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、ステンレス（ＳＵＳ）、またはこれらの合金のうちいずれか一つを含んでもよい。最も好ましくは、前記保護金属層は、前記接着金属層１３の場合と同一のチャンバ１１０内において同一の物質で形成される。このように、前記接着金属層と保護金属層は、同一のチャンバ内において同一の材質で形成されるので、全体の工程を単純化させ、これにより、基板製造のための時間、労力及び費用を最小化することができる。前記保護金属層は、前記導電金属層の腐食を防止し、製造工程及び流通過程などにおいて前記導電金属層の汚染を防止することができる。

一方、上述のように、前記基板側面部１０に形成される配線は、接着金属層、導電金属層、及び保護金属層が、同一のチャンバ内において、スパッタリングにより順次に積層されて形成されるので、各金属層に対するイオンビーム処理も可能である。すなわち、本発明に係る基板側面部の配線形成方法に用いられるチャンバ１１０は、上述のように、イオンビーム処理を行うことができるので、各金属層を形成する前に、イオンビーム処理を進行し、基板と接着金属層との間及び金属層間の付着力、接着力及び密着力を増大させることができる。

具体的に、同一のチャンバ内において、先ず、前記基板側面部１０に対するイオンビーム処理を行った後、前記接着金属層を、スパッタリングにより前記基板側面部１０に蒸着形成する。次に、前記接着金属層に対してイオンビーム処理を行った後、前記接着金属層上にスパッタリングにより前記導電金属層を蒸着形成する。その後、前記導電金属層に対してイオンビーム処理を行った後、前記導電金属層上にスパッタリングにより前記保護金属層を蒸着形成する。このように、各金属層を形成する前に、イオンビーム処理を同一のチャンバにおいて行うので、簡素化された工程及び装備構造により、基板と金属層との間、金属層間の密着力を向上させ、これにより、基板製造の効率を向上させることができる。

一方、上述した基板側面部１０に配線を形成する段階（Ｓ３０）が完了すると、前記基板３０は、外部に搬出され、前記搬出された基板３０については、マスクの除去後、配線、外観の検査などが行われる（ｓ５０）。

１０ 基板側面部
１１ 側面
１３ 側面隣接上部面
１５ 側面隣接下部面
３０ 基板
５０ ディスプレイ素子
６０ 上部回路パターン
７０ コントローラ素子
８０ 下部回路パターン
９０ 側面部配線
１００ ディスプレイ装置
１１０ 真空チェンバ
１３０ ソースターゲット
１３１ 中央ソースターゲット
１３３ サイドソースターゲット
１５０ 治具連結具

Claims (1)

1. 基板側面部の配線形成方法において、
   蒸着用マスクを基板に付着し、配線を形成すべき基板側面部をマスキングする段階と、
   マスキングされた前記基板をチャンバ内に引き込んだ後、スパッタリングにより前記基板側面部に配線を形成する段階と、を含み、
   前記基板側面部は、前記基板の側面、前記基板の側面に隣接した前記基板の上部面及び下部面を含み、前記基板側面部に形成される配線は、前記基板の上部面に形成される上部回路パターンと、前記基板の下部面に形成される下部回路パターンとを電気的に連結するように形成され、
   前記基板側面部に形成される配線は、前記チャンバ内において前記基板の側面に対向して配置される中央ソースターゲットと、前記中央ソースターゲットの両側に前記基板に対して傾斜して配置される２つのサイドソースターゲットとを介したスパッタリングにより蒸着形成され、
   前記基板は、前記チャンバ内において治具に装着された状態で配置され、前記基板の長手方向を軸として回転可能であり、前記中央ソースターゲットに対向する角度が調節可能であるように配置されることを特徴とする、基板側面部の配線形成方法。