説明

駆動集積回路及びその製造方法並びに表示装置及び表示装置の画質を向上させる方法

【課題】画像の表示品質を大きく増加させる駆動集積回路、駆動集積回路の製造方法、前記駆動集積回路を含む表示装置を提供する。
【解決手段】半導体基板と、前記半導体基板のエッジと平行な方向に沿って前記半導体基板上に形成され、上面に表面積を増加させるために多様な寸法を有する表面積増加部を含む電極端子部と、前記表面積増加部を覆う導電性バンプとを有する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、駆動集積回路及びその製造方法並びに表示装置及び表示装置の画質を向上させる方法に関し、より具体的には、駆動集積回路の構造を変更して画像の表示品質を向上させた駆動集積回路及びその製造方法並びに表示装置及び表示装置の画質を向上させる方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯用通信装置、デジタルカメラ、ノートブックコンピュータのような電子装置は、画像を表示するための画像表示装置を含む。画像表示装置としては液晶表示装置のような平板表示装置が主に用いられる。
液晶表示装置は、一般的に、液晶表示パネルに搭載された駆動集積回路を含む。具体的に、携帯用通信端末機は、スリムなサイズ及び低消費電力を有する液晶表示装置を必要とする。
【0003】
スリムなサイズを有する液晶表示装置は、駆動集積回路によって作動する。近年、駆動集積回路は、COG(Chip On Glass)方式によって液晶表示装置に適用される。COG方式は、駆動集積回路を集積液晶表示パネルに搭載する方式である。
【0004】
一般的に、駆動集積回路は、マイクロ導電ボールを有するレジンを含む異方性導電フィルムを媒介として液晶表示パネルの信号線に電気的に連結される。具体的に、駆動集積回路は、信号を入力/出力するための複数のバンプを含んでいる。
【0005】
近年、液晶表示パネルに形成された信号線の大きさ及び配線間隔は次第に減少し、これに応じて駆動集積回路の大きさもだんだん小さくなりつつある。したがって、駆動集積回路のバンプ、異方性導電フィルム(Anisotropic Conductive Film,ACF)及び信号線の間の接触抵抗が大きく増加してしまい、液晶表示パネルで表示する画像の表示品質が大きく減少するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
そこで、本発明は上記従来の駆動集積回路における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、画像の表示品質を大きく増加させる駆動集積回路、駆動集積回路の製造方法、前記駆動集積回路を含む表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するためになされた本発明による駆動集積回路は、半導体基板と、
前記半導体基板のエッジと平行な方向に沿って前記半導体基板上に形成され、上面に表面積を増加させるために多様な寸法(dimension)を有する表面積増加部を含む電極端子部と、前記表面積増加部を覆う導電性バンプとを有することを特徴とする。
【0008】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による駆動集積回路の製造方法は、シリコン化合物を形成するための反応溶液を含む前処理溶液(pre−treatment solution)を準備する段階と、前記前処理溶液にシリコンを提供して前記シリコン化合物を含む処理溶液(treatment solution)を準備する段階と、前記処理溶液に電極端子部が選択的に露出されたシリコン基板を含む駆動集積回路を浸漬し、前記シリコン化合物をマスクとして前記電極端子部を前記処理溶液を用いて部分エッチングする段階とを有することを特徴とする。
【0009】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置は、信号入力部を通じて印加された駆動信号に基づいて画像を表示するための表示部が形成された表示基板と、前記駆動信号を発生する回路部が形成された半導体基板と、前記信号入力部の位置に対応して半導体基板上に形成され、表面積を増加させるための表面積増加部が形成された電極端子部と、該電極端子部の上面に形成され、前記信号入力部と電気的に連結する導電性バンプとを有する駆動集積回路とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明に係る駆動集積回路及びその製造方法並びに表示装置及び表示装置の画質を向上させる方法によれば、表示装置にて画像を表示するのに必要な駆動信号を発生する駆動集積回路の電極端子部及び電極端子部の表面に形成された導電性バンプの表面積を大きく増加させて電極端子部における接触抵抗を大きく減少させて画像の表示品質を大きく向上させるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
次に、本発明に係る駆動集積回路及びその製造方法並びに表示装置及び表示装置の画質を向上させる方法を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
(駆動集積回路)
図1は、本発明の一実施形態による駆動集積回路の斜視図である。図2は、図1のI−I’線に沿って見た断面図である。図3は、図2の「A」部分の拡大図である。
図1乃至図3を参照すると、本発明の一実施形態による駆動集積回路100は、半導体基板110、電極端子部120、及び導電性バンプ130を含む。
【0012】
半導体基板110は、例えば、結晶方向が[100]である単結晶シリコンウエハであることが望ましい。これとは違って、半導体基板は、アモルファスシリコン基板またはポリシリコン基板であってもよい。本実施形態において、半導体基板110は、例えば、直六面体プレートの形状を有する。したがって、直六面体プレートの形状を有する半導体基板110は、四つの側面112、上面114、及び上面114と向い合う底面116を含む。
【0013】
望ましくは、半導体基板110上には、外部から印加された画像信号を駆動信号に変更する回路部(図示せず)が薄膜形成工程によって形成することができる。
電極端子部120は、半導体基板110の底面116上に形成することができる。電極端子部120は、底面116から突出されてもよい。電極端子部120は、信号入力端子部122及び信号出力端子部124を含む。信号入力端子部122は、駆動集積回路100の外部から印加された画像信号を半導体基板110の回路部に伝達する。信号出力端子部124は、回路部から発生した駆動信号を駆動集積回路100の外部に出力する。
【0014】
信号入力端子部122は、複数個が底面116の第1エッジライン116aの周辺部に沿って配置される。望ましくは、信号入力端子部122は、第1エッジライン116aに対して平行に配置される。
【0015】
信号出力端子部124は、底面116上に形成され、第1エッジライン116aと対向する第2エッジライン116bの周辺部に沿って配置される。望ましくは、信号出力端子部124は、第2エッジライン116bと平行に配置される。
【0016】
図3を参照すると、少なくとも一つの表面積増加部128は、信号入力端子部122及び信号出力端子部124を含む電極端子部120の上面にそれぞれ形成される。即ち、電極端子部120は、半導体基板110の底面116に付着される下面及び底面116と離隔された上面を含む。電極端子部120の上面は、少なくとも一つの表面積増加部128を含む。電極端子部120の上面表面積は、電極端子部120の上面が表面積増加部128を含まない場合、表面積増加部128を含む場合に比べて小さい面積を有する。
【0017】
本実施形態で、複数の表面積増加部128は、多様な寸法を有することができる。この寸法とは、例えば、表面積増加部128の高さ、表面積増加部128の底面積、各表面積増加部128の体積など表すことができる。本実施形態では、寸法は、例えば、表面積増加部128の高さを示す。例えば、複数の表面積増加部128は、それぞれ1〜10μmの範囲の高さを有することができる。
【0018】
図4乃至図7は、図3に示した表面積増加部の平面図である。
図4乃至図7を参照すると、平面上から見たとき、複数の表面積増加部128の例としては、円錐、三角錐、四角錐、及び多角錐などの形状を有することができる。
【0019】
また、各表面積増加部128は、電極端子部120上に複数個を形成してもよい。例えば、各電極端子部120の長さが150μmであり、幅が50μmである場合、電極端子部120の平面積は、例えば、7500μmであり、面積が7500μmである電極端子部120上には、底面積が約1μm乃至100μmである表面積増加部128を形成することができる。したがって、面積が7500μmである電極端子部120には約7500個乃至約75個の表面積増加部128を形成することができ、面積が1000μmである電極端子部120には約10個ないし約1000個の電極端子部128を形成することができる。したがって、電極端子部120の上面の表面積は大きく増加する。即ち、表面積増加部128を有する電極端子部120は、平坦な上面を有する電極端子部に比べて広い上面表面積を有する。
【0020】
表面積が大きく増加した電極端子部120上には、導電性バンプ130が形成される。導電性バンプ130は、相対的に高い導電性を有する金属を用いることができる。導電性バンプ130の例としては、金、銀、アルミニウム、銅などを挙げることができる。導電性バンプ130は、スパッタリング、化学気相蒸着、めっき、無電解めっきなどの方法によって電極端子部120上に形成することができる。本実施形態では、導電性バンプ130は、電極端子部120の表面積増加部128の凹凸と同一の形状及び大きさを有する凹凸を有し、これによって、導電性バンプ130の表面積も平坦な面を有する導電性バンプに比べて大きく増加する。
【0021】
本実施形態によれば、導電性バンプ130の表面積を大きく増加させて導電性バンプ130と接触する信号線などとの接触抵抗を大きく減少させることができる。
図8は、本発明の他の実施形態による駆動集積回路の断面図である。図9は、図8の「B」部分の拡大図である。図10は、図9に示した電極端子部の平面図である。
図8乃至図10を参照すると、本発明の他の実施形態による駆動集積回路100は、半導体基板110、電極端子部120、及び導電性バンプ131を含む。
【0022】
半導体基板110上には、外部から印加された画像信号を駆動信号に変更する回路部(図示せず)を薄膜形成工程によって形成することができる。
電極端子部120は、半導体基板110の底面116上に形成される(図1参照)。電極端子部120は、半導体基板110の底面116から突出されてもよい。電極端子部120は、駆動集積回路100の外部から印加された画像信号を回路部に伝達または回路部で処理された駆動信号を駆動集積回路100の外部に出力する。電極端子部120は、前述の実施形態でのように、信号入力端子部と信号出力端子部を含んでもよい。
【0023】
電極端子部120は、例えば、底面116から突出した形状を有することができ、電極端子部120上には少なくとも一つの表面積増加部129が形成される。即ち、電極端子部120は半導体基板110の底面116に付着される下面及び底面116と離隔する上面を含む。電極端子部120の上面は少なくとも一つの表面積増加部129を含む。電極端子部120の上面は、電極端子部120の上面が表面積増加部129を含まない場合、表面積増加部129を含む場合に比べて小さい面積を有する。
【0024】
本実施形態では、複数の表面積増加部129は、実質的に同一の寸法を有することができる。この寸法とは、例えば、表面積増加部129の高さ、表面積増加部129の底面積、各表面積増加部129の体積などがある。本実施形態において、寸法は、例えば、表面積増加部129の高さを示す。例えば、各表面積増加部129の高さは、1〜10μmの範囲で選択される。複数の表面積増加部129は、平面上から見たとき、円錐、三角錐、四角錐、及び多角錐などの形状を有することができる。
【0025】
また、各電極端子部120の長さが150μmであり、幅が50μmである場合、電極端子部120の平面積は、例えば、7500μmであり、面積が7500μmである電極端子部120上には、実質的に同一の底面積を有する表面積増加部129を形成することができる。本実施形態では、表面積増加部129の底面積は、例えば、約1μm〜100μmの範囲の面積を有することができる。面積が7500μmである電極端子部120には、約7500個〜約75個の表面積増加部129を形成してもよく、したがって、面積が1000μmである電極端子部120には、約10〜約1000個の表面積増加部129を形成することができ、この結果、電極端子部120の上面の表面積は、大きく増加する。即ち、表面積増加部129を有する電極端子部120は平坦な上面を有する電極端子部に比べて広い上部表面積を有する。
【0026】
表面積が大きく増加した電極端子部120上には、導電性バンプ131が形成される。導電性バンプ131は、相対的に高い導電性を有する金属を用いることができる。導電性バンプ131の例としては、金、銀、アルミニウム、銅などを挙げることができる。導電性バンプ131は、スパッタリング、化学気相蒸着、めっき、無電解めっきなどの方法によって電極端子部120上に形成することができる。本実施形態では、導電性バンプ131は、電極端子部120の表面積増加部129の凹凸と同一の形状及び大きさを有する凹凸を有し、これによって、導電性バンプ131の表面積も平坦な平面を有する導電性バンプに比べて大きく増加する。
本実施形態によれば、導電性バンプ131の表面積を多きく増加させて導電性バンプ131と接触する信号線などとの接触抵抗を大きく減少させることができる。
【0027】
(駆動集積回路の製造方法)
図11は、本発明の一実施形態による駆動集積回路の製造方法を示すフローチャートである。図12は、前処理溶液を形成するための設備を示した概略図である。
図11及び図12を参照すると、駆動集積回路を製造するためには、まず、画像信号を駆動信号に変更する回路部(図示せず)が形成されたウエハのような半導体基板を準備する。
【0028】
この後、半導体基板にフォトレジスト薄膜をスピンコーティングなどの方法によって形成する。フォトレジスト薄膜を露光−現像工程することによってパターニングし、半導体基板のうち、外部信号線と連結される電極端子部を局部的に露出させる。
次に、ステップS10にて、密閉されたチャンバ1内で半導体基板をエッチングするための容器2に半導体基板と化学的に反応する反応溶液を有する前処理溶液3を準備する。
【0029】
本実施形態では、反応溶液は、シリコンと化学反応してシリコンをエッチングし、反応溶液及びシリコンの化学反応の途中、固体粒子形状の副産物、例えば、シリコン酸化物粒子、金属シリコン酸化物粒子などを発生させる。
本実施形態では、反応溶液は、水酸化ナトリウム(NaOH)または水酸化カルシウム(KOH)、及び純水を含んでもよい。
【0030】
本実施形態では、処理溶液に含まれた反応溶液は、例えば、水酸化ナトリウム、純水、及びイソプロピルアルコールを含む。
ここで、純水、水酸化ナトリウム、及びイソプロピルアルコールの体積は、1?:15×10−3?:14×10−3?の体積比を有する。具体的には、純水、水酸化ナトリウム及びイソプロピルアルコールの体積は、14?:210m?:200m?の体積比を有するようにする。
【0031】
一方、純水、水酸化ナトリウム、及びイソプロピルアルコールを含む前処理溶液3の温度は、約85〜約95℃の温度、望ましくは約90℃である。また、前処理溶液3は、容器2に収納された前処理溶液3に浸漬された窒素供給配管(図示せず)から噴射された窒素ガスによって形成された窒素バブルによって約1分〜2分間撹拌される。
【0032】
図13は、図12に示した前処理溶液にシリコンを提供(浸漬)する工程を説明するための概略図である。図14は、図13に示した前処理溶液から処理溶液を製造する工程を説明するための概略図である。
【0033】
図13を参照すると、ステップS20では、前処理溶液3を準備した後、前処理溶液3に、ベアウエハ5が提供(浸漬)されて処理溶液6が製造される。本発明において、ベアウエハ5はシリコンを含み、8インチの直径及び約480μmの厚さを有する。例えば、前処理溶液3では、約24枚のベアウエハ5が提供(浸漬)される。
【0034】
図14を参照すると、前処理溶液3に含まれた水酸化ナトリウム(NaOH)によってベアウエハ5は、水酸化ナトリウムと化学反応してエッチングされ、ベアウエハ5及び水酸化ナトリウムの化学反応によって前処理溶液3には、副産物である珪酸ナトリウム9(NaSiO)が発生する。以下、副産物である珪酸ナトリウム9及び半導体基板をエッチングする反応溶液を含む前処理溶液7を処理溶液8と定義する。
【0035】
本実施形態では、前処理溶液7にベアウエハ5を浸漬する工程は望ましくは、約3〜約5回反復して行うことが望ましい。
図15は、図14に示した処理溶液に駆動集積回路が形成された半導体基板を浸漬して電極端子部を部分的にエッチングする工程を説明するための概略図である。
【0036】
図11及び図15を参照すると、ステップS30において、処理溶液8には、回路部(図示せず)が形成された駆動集積回路10が形成された半導体基板11が浸漬される。半導体基板11に形成された駆動集積回路10には、外部信号線(図示せず)と電気的に連結される電極端子部を除いた残りの部分を処理溶液8から保護するフォトレジストパターン(図示せず)が形成されている。
【0037】
処理溶液8にフォトレジストパターンが形成された半導体基板11が浸漬される場合、処理溶液8に含まれた珪酸ナトリウム9は、露出した半導体基板11に複数が付着する。また、処理溶液8に含まれた水酸化ナトリウム(NaOH)は露出した半導体基板11の電極端子部と化学的に反応して電極端子部の表面に表面積増加部を形成する。本実施形態では、珪酸ナトリウム9が付着した電極端子部は珪酸ナトリウム9が付着していない電極端子部より大きくエッチングされ、電極端子部の表面には表面積増加部が形成される。
【0038】
本実施形態では、表面積増加部は、円錐形状、三角錐形状、四角錐形状または多角錐形状に形成することができる。また、複数の表面積増加部は多様な寸法に形成することができる。本実施形態では、表面積増加部の寸法は、例えば、高さ、表面積増加部の底面積、各表面積増加部の体積などがある。例えば、複数個の表面積増加部は、それぞれ1〜10μm範囲の高さを有することができる。
【0039】
図11を参照すると、ステップS40で、表面積増加部が形成された各駆動集積回路には、スパッタリング方法または化学気相蒸着方法によって、金、銀、アルミニウム、銅のような金属が蒸着される。ここで、半導体基板には、駆動集積回路の電極端子部を露出させるフォトレジストパターンが残っているので、金属薄膜は、フォトレジストパターンの上面及び電極端子部の上面に形成される。ここで、金属薄膜は電極端子部の上面に形成された表面積増加部に対応する形状に形成され、電極端子部には導電性バンプが形成される。
【0040】
その後、半導体基板上に形成されたフォトレジストパターンは、酸素プラズマを用いたアッシング工程によって半導体基板から除去され、半導体基板上に形成された複数の駆動集積回路は、レーザービームまたはソーイングマシン(sawing machine)を用いた個別化工程(singulation process)によって個別化する。
【0041】
図16乃至図19は、本発明の他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
図16は、半導体基板上に電極端子部を形成するための第1フォトレジストパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
【0042】
図16を参照すると、回路部(図示せず)が形成された半導体基板101の上面にはフォトレジスト薄膜がスピンコーティング工程によって形成される。フォトレジスト薄膜は、フォトリソグラフィ工程によってパターニングされ、半導体基板101上には、第1フォトレジストパターン111が形成される。
【0043】
図17は、図16に示した半導体基板に電極端子部を形成する工程を説明するための断面図である。
図17を参照すると、半導体基板101は、第1フォトレジストパターン111をマスクとして乾式エッチング工程または湿式エッチング工程を用いてパターニングされ、半導体基板101上には回路部と電気的に連結される電極端子部120が形成される。
その後、第1フォトレジストパターン111は、酸素プラズマを用いるアッシング工程によって半導体基板101から除去される。
【0044】
図18は、図17に示した電極端子部を部分的に露出させる第2フォトレジストパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
図18を参照すると、第1フォトレジストパターン111が除去された後、半導体基板101には電極端子部120を覆うフォトレジスト薄膜が形成される。フォトレジスト薄膜は、フォトリソグラフィ(露光−現像)工程を用いてパターニングされ、これによって半導体基板101には第2フォトレジストパターン135が形成される。
【0045】
第2フォトレジストパターン135は、第1パターン部132及び第2パターン部143を含む。第1パターン部132は、半導体基板101のうち、電極端子部120を除いた残りの部分を覆う。第2パターン部134は、電極端子部120上に形成される。望ましくは、第2パターン部134は、複数個が電極端子部120上にマトリクス形態に配置されるのがよい。
【0046】
図19は、図18に示した第2フォトレジストパターンをマスクとして表面積増加部を形成する工程を説明するための断面図である。
図19を参照すると、第2フォトレジストパターン135によって半導体基板101から露出された電極端子部120は、乾式エッチング工程または湿式エッチング工程によってエッチングされ、電極端子部120上には、均一な寸法を有する表面積増加部125が形成される。寸法は、高さ、底面積、体積などである。
その後、半導体基板101の電極端子部120上に形成された表面積増加部125の上面には、選択的に導電性バンプ140が形成される。
【0047】
図20乃至図26は、本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
図20は、半導体基板上に電極端子部を形成するための第1フォトレジストパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
図20を参照すると、回路部(図示せず)が形成された半導体基板200の上面には、フォトレジスト薄膜がスピンコーティング工程によって形成される。フォトレジスト薄膜は、フォトリソグラフィ工程によってパターニングされ、半導体基板200上には、第1フォトレジストパターン210が形成される。
【0048】
図21は、図20に示した半導体基板に電極端子部を形成する工程を説明するための断面図である。
図21を参照すると、半導体基板200は、第1フォトレジストパターン210をマスクとして乾式エッチング工程または湿式エッチング工程を用いてパターニングされ、半導体基板200上には回路部と電気的に連結される電極端子部220が形成される。
その後、第1フォトレジストパターン210は、酸素プラズマを用いるアッシング工程によって半導体基板200から除去される。
【0049】
図22は、図21に示した電極端子部を部分的に露出させる第2フォトレジストパターン及びエッチングプロテクタを形成する工程を説明するための断面図である。図23は、図22のC部分の拡大図である。
図22及び図23を参照すると、第1フォトレジストパターン210が除去された後、半導体基板200には電極端子部220を覆うフォトレジスト薄膜が再び形成される。フォトレジスト薄膜は、フォトリソグラフィ(露光−現像)工程を用いてパターニングされ、これによって半導体基板200には、第2フォトレジストパターン230が形成される。
【0050】
第2フォトレジストパターン230は、半導体基板200のうち、電極端子部220を除いた残りの部分を覆う。
第2フォトレジストパターン230を形成した後、露出された電極端子部220には、ビーズ(bead)形状を有するエッチングプロテクタ235が配置される。電極端子部220上に配置されたビーズ形状のエッチングプロテクタ235は、エッチャントによって電極端子部220がエッチングされることを防止する。
【0051】
図24は、図22に示した半導体基板の電極端子部をエッチングする工程を説明するための概略断面図である。
図24を参照すると、第2フォトレジストパターン230によって半導体基板200から上面が露出され、半導体基板200の下面上に配置された電極端子部220は、半導体基板200をエッチングするエッチャント245が収容された収納容器240に浸漬され、湿式エッチング工程によってエッチングされる。したがって、電極端子部220の表面は、エッチングプロテクタ235で保護されない部分が不均一にエッチングされ、電極端子部220上には不均一の寸法を有する表面積増加部225が形成される。
【0052】
図25は、図24に示した電極端子部上に導電性バンプを形成する工程を説明するための断面図である。
図25を参照すると、第2フォトレジストパターン230によって半導体基板200の電極端子部220上に形成された表面積増加部225の上面には、選択的に導電性バンプ250が形成される。本実施形態では、導電性バンプ250は、例えば、金、銀、アルミニウム、銅などのような金属をスパッタリング工程または化学気相蒸着工程を用いて形成することができる。
【0053】
図26は、図25に示した半導体基板上に形成された第2フォトレジストパターンを除去する工程を説明するための断面図である。
図26を参照すると、電極端子部220上に導電性バンプ250が形成された後、第2フォトレジストパターン230は酸素プラズマを用いたアッシング工程などによって除去され、駆動集積回路が製作される。
【0054】
図27乃至図31は、本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
図27は、半導体基板に電極端子部を形成するための第1フォトレジストパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
【0055】
図27を参照すると、回路部(図示せず)が形成された半導体基板300の上面には、フォトレジスト薄膜がスピンコーティング工程によって形成される。フォトレジスト薄膜はフォトリソグラフィ工程によってパターニングされ、半導体基板300上には、第1フォトレジストパターン310が形成される。
【0056】
図28は、図27に示した半導体基板に電極端子部及び第2フォトレジストパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
図28を参照すると、半導体基板300は、図27に示した第1フォトレジストパターン310をマスクとして乾式エッチング工程または湿式エッチング工程を用いてパターニングされ、半導体基板300上には回路部と電気的に連結される電極端子部320が形成される。第1フォトレジストパターン310は、酸素プラズマを用いるアッシング工程によって半導体基板300から除去される。
【0057】
第1フォトレジストパターン310が除去された後、半導体基板300には電極端子部320を覆うフォトレジスト薄膜が再び形成される。フォトレジスト薄膜は、フォトリソグラフィ(露光−現像)工程を用いてパターニングされ、これによって半導体基板300には、第2フォトレジストパターン330が形成される。
【0058】
第2フォトレジストパターン330は、半導体基板300のうち、電極端子部320を除いた残りの部分を覆う。
第2フォトレジストパターン330が形成された後、露出された電極端子部320にはビーズ形状を有する触媒335が配置される。電極端子部320上に配置されたビーズ形状の触媒335は、エッチャントによる電極端子部320のエッチングを促進する。
【0059】
図30は、図29に示した半導体基板の端子部をエッチングする工程を説明するための概略断面図である。
図30を参照すると、第2フォトレジストパターン330によって半導体基板300から露出された電極端子部320は、半導体基板300をエッチングするエッチャント345が収容された収納容器340に浸漬され、湿式エッチング工程によってエッチングされる。したがって、電極端子部320の表面は触媒335によって不均一にエッチングされ、電極端子部320上には不均一の寸法を有する表面積増加部325が形成される。電極端子部320は、触媒335が位置する部分で他の部分に比べて更に多くエッチングされる。
【0060】
図31は、図30に示した電極端子部上に導電性バンプを形成する工程を説明するための断面図である。
図31を参照すると、第2フォトレジストパターン330によって半導体基板300の電極端子部320上に形成された表面積増加部325の上面には、選択的に導電性バンプ350が形成される。本実施形態では、導電性バンプ350は、例えば、金、銀、アルミニウム、銅などのような金属をスパッタリング工程または化学気相蒸着工程を用いて形成することができる。電極端子部320上に導電性バンプ350が形成された後、第2フォトレジストパターン330は、酸素プラズマを用いたアッシング工程などによって除去され、駆動集積回路が製作される。
【0061】
(表示装置)
図32は、本発明の一実施形態による表示装置の一部を示した分解斜視図である。図33は、図32の「D」部分の拡大図である。
図32及び図33を参照すると、表示装置600は、駆動集積回路400及び表示基板500を含む。
【0062】
本発明の一実施形態による駆動集積回路400は、半導体基板410、電極端子部420、及び導電性バンプ430を含む。
望ましくは、半導体基板410上には、外部から印加された画像信号を駆動信号に変更する回路部(図示せず)が薄膜形成工程によって形成可能である。
【0063】
電極端子部420は、半導体基板410の底面上に形成することができる。電極端子部420は、信号入力端子部422及び信号出力端子部424を含む。信号入力端子部422は、駆動集積回路400の外部から印加された画像信号を回路から伝達し、信号出力端子部424は、回路から発生した駆動信号を駆動集積回路400の外部に出力する。
【0064】
信号入力端子部422は、複数個が底面の第1エッジライン416aの周辺部に沿って配置される。望ましくは、信号入力端子部422は、第1エッジライン416aに対して平行に配置される。即ち、信号入力端子部422は、半導体基板410のエッジに沿って配置される。
【0065】
信号出力端子部424は底面上に形成され、第1エッジライン416aと対向する第2エッジライン416bの周辺部に沿って配置される。望ましくは、信号出力端子部424は、第2エッジライン416bと平行に配置される。即ち、信号入力端子部424は半導体基板410の他のエッジに沿って配置される。
【0066】
図34は、図33に示したII−II’線に沿って見た断面図である。
図34を参照すると、本実施形態では、各電極端子部420上には、複数の表面積増加部428が形成される。電極端子部420は、信号入力端子部422及び信号出力端子部424を含む。即ち、電極端子部420は、半導体基板410の底面に付着される下面及び半導体基板410の底面と離隔する上面を含む。電極端子部420の上面は、複数の表面積増加部428を含む。電極端子部420の上面表面積は、電極端子部420の上面が表面積増加部428を含まない場合、表面積増加部428を含む場合に比べて小さい面積を有する。
【0067】
各表面積増加部428は、多様な寸法を有することができる。この寸法は、例えば、表面積増加部428の高さ、表面積増加部428の底面積、各表面積増加部428の体積などであることができる。本実施形態では、寸法は、例えば、表面積増加部428の高さを示す。例えば、複数の表面積増加部428はそれぞれ1〜10μm範囲の高さを有することができる。
【0068】
本実施形態では、平面上から見たとき、複数の表面積増加部428の例としては、円錐、三角錐、四角錐、及び多角錐などの形状を有することができる。
表面積が大きく増加した電極端子部420上には、導電性バンプ430が形成される。導電性バンプ430は、相対的に高い導電性を有する金属を有することができる。導電性バンプ430の例としては金、銀、アルミニウム、銅などを挙げることができる。導電性バンプ430は、スパッタリング、化学気相蒸着、めっき、無電解めっきなどの方法によって電極端子部420上に形成することができる。本実施形態では、導電性バンプ430は、電極端子部420の表面積増加部428の凹凸と同一の形状及び大きさを有する凹凸を有し、導電性バンプ430の表面積も大きく増加する。
【0069】
図35は、図33のIII−III’線に沿って見た、表面積増加部の他の実施形態の断面図である。
図35を参照すると、電極端子部420は、例えば、底面から突出した形状を有することができ、電極端子部420上には少なくとも一つの表面積増加部429が形成される。
【0070】
本実施形態では、複数の表面積増加部429は、実質的に同一の寸法を有することができる。この寸法は、例えば、表面積増加部429の高さ、表面積増加部429の底面積、各表面積増加部429の体積などであることができる。本実施形態では、寸法は、例えば、表面積増加部429の高さを示す。例えば、各表面積増加部429の高さは1〜10μmの範囲で選択される。実質的に同一の寸法を有する複数の表面積増加部429は、平面上から見たとき、円錐、三角錐、四角錐、及び多角錐などの形状を有することができる。
【0071】
表面積が大きく増加された電極端子部420上には、導電性バンプ431が形成される。導電性バンプ431は、相対的に高い導電性を有する金属を用いることができる。導電性バンプ431の例としては、金、銀、アルミニウム、銅などを挙げることができる。導電性バンプ431は、スパッタリング、化学気相蒸着、めっき、無電解めっきなどの方法によって電極端子部420上に形成することができる。本実施形態では、導電性バンプ431は、電極端子部420の表面積増加部429の凹凸と同一な形状及び大きさを有する凹凸を有し、これによって、導電性バンプ431の表面積も大きく増加する。
【0072】
本実施形態によれば、導電性バンプ431の表面積を大きく増加させ、導電性バンプ431と接触する信号線などとの接触抵抗を大きく減少させることができる。たとえば、本実施形態では、駆動集積回路400は、多様な寸法を有する表面積増加部428及び同一の寸法を有する表面積増加部429を含んでいるが、駆動集積回路400が多様な寸法を有する表面積増加部428のみを含むか、同一の寸法を有する表面積増加部429のみを含むことができる。
【0073】
図36は、図32のIV−IV’線に沿って見た断面図である。図37は、図32に示した第1表示基板の概略回路図である。図38は、図32のV−V’線に沿って見た断面図である。
図36〜図38を参照すると、表示基板500は、第1表示基板510及び第2表示基板520を含む。
第1表示基板510は、複数の画素電極(PE)及び各画素電極(PE)に連結された薄膜トランジスタ(TR)を含む。
【0074】
本実施形態で、画素電極(PE)は、例えば、透明かつ導電性であるインジウムスズ酸化物(ITO)またはインジウム亜鉛酸化物(IZO)などを含むことができる。
【0075】
各画素電極(PE)に連結された薄膜トランジスタ(TR)は、ゲートラインから突出したゲート電極(G)、データライン(DL)から突出したソース電極(S)、ゲート電極(G)をソース電極(S)から絶縁させる絶縁膜(図示せず)及びゲート電極(G)と対応する絶縁膜上に配置され、ソース電極(S)と電気的に連結されたチャンネル層(C)及びチャンネル層(C)と連結されたドレイン電極(D)を含む。ドレイン電極(D)には、画素電極(PE)が電気的に連結される。画素電極(PE)は、マトリクス形態に配列される。
【0076】
第2表示基板520は、第1表示基板510と向い合うように配置され、第2表示基板520にはブラックマトリクス(BM)が形成される。ブラックマトリクス(BM)は、第1表示基板510の画素電極(PE)の間から光が漏洩することを防止する。即ち、ブラックマトリクス(BM)は、第2表示基板520のライン(GL、DL)及び薄膜トランジスタ(TR)に対応することができる。
【0077】
第2表示基板520は、カラーフィルタ(CF)を更に含むことができる。カラーフィルタ(CF)は、第1表示基板510に形成された各画素電極(PE)と向い合うように配置され、赤色、緑色、及び青色カラーフィルタを含む。
第2表示基板には、各画素電極(PE)と向い合うように配置された共通電極(CE)が配置される。共通電極は、透明かつ導電性であるインジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)などを含むことができる。
【0078】
第1表示基板510と第2表示基板520との間には望ましくは液晶層530が介在する。
図36の符号560は、信号線及び駆動集積回路400の導電性バンプ430と電気的に連結される異方性導電フィルム(ACF)であり、符号565は、異方性導電フィルム(ACF)に含まれたマイクロ導電ボールである。本実施形態で、マイクロ導電ボールは、凹凸形状を有する導電性バンプ430によって効率的に圧縮され、駆動集積回路400及び信号線の電気的特性はより向上する。また、駆動回路が表示基板500のデータライン(DL)に連結することもできる。
たとえば、上述実施形態では、表示基板500が液晶表示装置に用いらたが、有機電界発光表示装置(OLED)のような他の表示装置にも用いることもできる。
【0079】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】本発明の一実施形態による駆動集積回路の斜視図である。
【図2】図1のI−I’線に沿って見た断面図である。
【図3】図2の「A」部分の拡大図である。
【図4】図3に示した表面積増加部の平面図である。
【図5】図3に示した表面積増加部の平面図である。
【図6】図3に示した表面積増加部の平面図である。
【図7】図3に示した表面積増加部の平面図である。
【図8】本発明の他の実施形態による駆動集積回路の断面図である。
【図9】図8の「B」部分の拡大図である。
【図10】図9に示した電極端子部の平面図である。
【図11】本発明の一実施形態による駆動集積回路の製造方法を示すフローチャートである。
【図12】前処理溶液を形成するための設備を示した概略図である。
【図13】図12に示した前処理溶液にシリコンを提供(浸漬)する工程を説明するための概略図である。
【図14】図13に示した前処理溶液から処理溶液を製造する工程を説明するための概略図である。
【図15】図14に示した処理溶液に駆動集積回路が形成された半導体基板を浸漬して電極端子部を部分的にエッチングする工程を説明するための概略図である。
【図16】本発明の他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図17】本発明の他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図18】本発明の他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図19】本発明の他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図20】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図21】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図22】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図23】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図24】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図25】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図26】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図27】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図28】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図29】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図30】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図31】本発明のさらに他の実施形態による駆動集積回路の製造方法を説明するための断面図である。
【図32】本発明の一実施形態による表示装置の一部を示した分解斜視図である。
【図33】図32の「D」部分の拡大図である。
【図34】図33に示したII−II’線に沿って見た断面図である。
【図35】図33のIII−III’線に沿って見た断面図である。
【図36】図32のIV−IV’線に沿って見た断面図である。
【図37】図32に示した第1表示基板の概略回路図である。
【図38】図32のV−V’線に沿って見た断面図である。
【符号の説明】
【0081】
1 チャンバ
2 容器
3 前処理溶液
5 ベアウエハ
8 処理溶液
9 珪酸ナトリウム
10、100、400 駆動集積回路
11、101、110、200、300、410 半導体基板
111、210、310 第1フォトレジストパターン
114 上面
116 底面
120、220、320、420 電極端子部
122、422 信号入力端子部
124、424 信号出力端子部
125、128、129、225、325、428、429 表面積増加部
130、131、140、250、350、430、431 導電性バンプ
132 第1パターン部
134 第2パターン部
135、230、330 第2フォトレジストパターン
235 エッチングプロテクタ
240、340 収納容器
245、345 エッチャント
335 触媒
500 表示基板
510 第1表示基板
520 第2表示基板
560 異方性導電フィルム
565 マイクロ導電ボール
600 表示装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
半導体基板と、
前記半導体基板のエッジと平行な方向に沿って前記半導体基板上に形成され、上面に表面積を増加させるために多様な寸法を有する表面積増加部を含む電極端子部と、
前記表面積増加部を覆う導電性バンプとを有することを特徴とする駆動集積回路。
【請求項2】
前記電極端子部は、前記半導体基板の側面と平行であることを特徴とする請求項1に記載の駆動集積回路。
【請求項3】
前記表面積増加部は、円錐形状、三角錐形状、四角錐形状、及び多角錐形状で構成された群から選択されたいれずか一つ以上の形状を有することを特徴とする請求項1に記載の駆動集積回路。
【請求項4】
前記表面積増加部の前記寸法は、前記表面積増加部の高さであることを特徴とする請求項3に記載の駆動集積回路。
【請求項5】
前記表面積増加部は、1〜10μmの範囲の前記高さを有することを特徴とする請求項4に記載の駆動集積回路。
【請求項6】
前記表面積増加部は、1000μmの面積に10〜1000個が形成されることを特徴とする請求項1に記載の駆動集積回路。
【請求項7】
前記電極端子部は、外部画像信号の入力を受ける入力端子部、及び前記外部画像信号によって前記半導体基板の回路部で発生した駆動信号を出力する出力端子部を有することを特徴とする請求項1に記載の駆動集積回路。
【請求項8】
前記導電性バンプは、前記電極端子部の前記表面積増加部に対応する非平面の外表面を有することを特徴とする請求項1に記載の駆動集積回路。
【請求項9】
半導体基板と、
前記半導体基板のエッジと平行な方向に沿って前記半導体基板上に形成され、上面に表面積を増加させるために同一の寸法を有する表面積増加部を含む電極端子部と、
前記表面積増加部を覆う導電性バンプとを有することを特徴とする駆動集積回路。
【請求項10】
前記電極端子部は、前記半導体基板の側面と平行であることを特徴とする請求項9に記載の駆動集積回路。
【請求項11】
前記表面積増加部は、円錐形状、三角錐形状、四角錐形状、及び多角錐形状で構成された群から選択されたいずれか一つ以上の形状を有することを特徴とする請求項9に記載の駆動集積回路。
【請求項12】
前記表面積増加部の前記寸法は、前記表面積増加部の高さであることを特徴とする請求項11に記載の駆動集積回路。
【請求項13】
前記表面積増加部は、1〜10μm範囲の前記高さを有することを特徴とする請求項12に記載の駆動集積回路。
【請求項14】
前記表面積増加部は、1000μmの面積に10〜1000個が形成されることを特徴とする請求項9に記載の駆動集積回路。
【請求項15】
前記導電性バンプは、前記電極端子部の前記表面積増加部に対応する非平面の外表面を有することを特徴とする請求項9に記載の駆動集積回路。
【請求項16】
シリコン化合物を形成するための反応溶液を含む前処理溶液を準備する段階と、
前記前処理溶液にシリコンを提供して前記シリコン化合物を含む処理溶液を準備する段階と、
前記処理溶液に電極端子部が選択的に露出されたシリコン基板を含む駆動集積回路を浸漬し、前記シリコン化合物をマスクとして前記電極端子部を前記処理溶液を用いて部分エッチングする段階とを有することを特徴とする駆動集積回路の製造方法。
【請求項17】
前記前処理溶液は、純水を含むことを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項18】
前記前処理溶液を準備する段階は、前処理溶液を85〜95℃の温度で、窒素バブルによって1〜2分間攪拌する段階をさらに有することを特徴とする請求項17に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項19】
前記前処理溶液は、イソプロピルアルコールを更に含むことを特徴とする請求項17に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項20】
前記純水:反応溶液:IPAの割合は、1?:15×10−3?:14×10−3?であることを特徴とする請求項19に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項21】
前記純水:反応溶液:IPAの割合は、14?:0.21?:0.2?であり、前記前処理溶液に、直径8インチ、厚さ480μmである24枚のシリコン基板を浸漬することを特徴とする請求項19に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項22】
前記反応溶液は、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを含むことを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項23】
前記シリコン化合物は、珪酸ナトリウム(NaSiO)であることを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項24】
前記前処理溶液及び前記処理溶液を準備する段階は、3〜5回反復されることを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項25】
前記電極端子部上には、1〜10μmの高さを有する表面積増加部が形成されることを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項26】
前記表面積増加部は、円錐形状、三角錐形状、四角錐形状、多角錐形状で構成された群から選択されたいずれか一つ以上の形状を含むことを特徴とする請求項25に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項27】
前記電極端子部上には、金属を含むバンプが形成されることを特徴とする請求項16に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項28】
画像信号を駆動信号に変更する駆動集積回路の半導体基板から露出された電極端子部上にフォトレジストパターンを形成する段階と、
前記フォトレジストパターンをマスクとして前記電極端子部をエッチングして前記電極端子部上に表面積増加部を形成する段階とを有することを特徴とする駆動集積回路の製造方法。
【請求項29】
前記フォトレジストパターンをマスクとして前記電極端子部上に、導電性バンプが形成する段階をさらに有することを特徴とする請求項28に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項30】
画像信号を駆動信号に変更する駆動集積回路の半導体基板から露出された電極端子部上にビーズ(bead)形状を有するエッチングプロテクタを付着する段階と、
前記エッチングプロテクタをマスクとして前記電極端子部をエッチングし、前記電極端子部上に表面積増加部を形成する段階とを有することを特徴とする駆動集積回路の製造方法。
【請求項31】
前記表面積増加部に、前記エッチングプロテクタをマスクとして金属バンプを形成する段階を更に有することを特徴とする請求項30に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項32】
前記電極端子部をエッチングする段階は、乾式エッチングを含むことを特徴とする請求項31に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項33】
画像信号を駆動信号に変更する駆動集積回路の半導体基板から露出された電極端子部上に該電極端子部のエッチングを促進させる触媒を付着させる段階と、
前記触媒をエッチングマスクとして用いて前記電極端子部をエッチングして前記電極端子部上に表面積増加部を形成する段階とを有することを特徴とする駆動集積回路の製造方法。
【請求項34】
前記フォトレジストパターンをマスクとして前記電極端子部上に、導電性バンプが形成する段階をさらに有することを特徴とする請求項33に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項35】
前記電極端子部をエッチングする段階は、湿式エッチングを含むことを特徴とする請求項34に記載の駆動集積回路の製造方法。
【請求項36】
信号入力部を通じて印加された駆動信号に基づいて画像を表示するための表示部が形成された表示基板と、
前記駆動信号を発生する回路部が形成された半導体基板と、前記信号入力部の位置に対応して半導体基板上に形成され、表面積を増加させるための表面積増加部が形成された電極端子部と、該電極端子部の上面に形成され、前記信号入力部と電気的に連結する導電性バンプとを含む駆動集積回路とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項37】
前記各表面積増加部は、実質的に同一の寸法を有することを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項38】
前記各表面積増加部は、多様な寸法を有することを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項39】
前記表面積増加部は、1〜10μm範囲の高さを有することを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項40】
前記表面積増加部は、1000μmの面積に10〜1000個が形成されることを特徴とする請求項39に記載の表示装置。
【請求項41】
前記各表面積増加部は、円錐形状、三角錐形状、四角錐形状、及び多角錐形状で構成された群から選択されたいずれか一つ以上の形状を含むことを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項42】
前記表示基板は、複数の第1電極を含む第1基板、前記第1基板と向かい合って対応し、第2電極を含む第2基板、及び前記第1基板と第2基板との間に介在された液晶層を含むことを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項43】
前記導電性バンプは、前記電極端子部の前記表面積増加部と同等の表面積増加部を有し、前記導電性バンプの前記表面積増加部は、前記電極端子部と前記信号入力部との接触抵抗を減少させることを特徴とする請求項36に記載の表示装置。
【請求項44】
駆動回路及び表示パネルを具備する表示装置の画質を向上させる方法において、
非平面導電性バンプを前記駆動回路の電極端子部上に具備して前記導電性バンプの表面積を増加させて前記電極端子部と前記表示パネルの信号ラインとの接触抵抗を減少させる段階を含むことを特徴とする表示装置の画質を向上させる方法。
【請求項45】
前記非平面導電性バンプを具備する段階は、前記導電性バンプで前記電極端子部をカバーする前に表面積増加部を前記電極端子部上に形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項44に記載の表示装置の画質を向上させる方法。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【図17】
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【図18】
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【図19】
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【図20】
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【図21】
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【図22】
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【図23】
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【図24】
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【図25】
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【図26】
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【図27】
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【図28】
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【図29】
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【図30】
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【図31】
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【図32】
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【図33】
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【図34】
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【図35】
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【図36】
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【図37】
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【図38】
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【公開番号】特開2007−27729(P2007−27729A)
【公開日】平成19年2月1日(2007.2.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−190810(P2006−190810)
【出願日】平成18年7月11日(2006.7.11)
【出願人】(390019839)三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Samsung Electronics Co.,Ltd.
【Fターム(参考)】