CN111989301A - 显示器装置中黏附铜互连的系统与方法 - Google Patents
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Abstract
实施例大体上是关于形成在基板上的导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。
Description
相关申请的交叉引用
本申请案根据专利法主张2018年4月20日申请的美国临时申请案序列号第62/660677号和2019年2月25日申请的美国临时申请案序列号第62/809963号的优先权权益，其每一者的内容为本案的基础且是以全文引用方式并入本文中。
技术领域
本说明书是关于具有对铜的改良黏附的玻璃和/或陶瓷表面及制品。
背景技术
玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷基板对许多应用而言合乎需要，包括用作显示器盖片(tile)、用作电接口的中介层、RF滤波器和/或RF开关。玻璃基板已变为用于这类应用的硅和纤维加强聚合物的吸引人的替代品。也就是说，用于形成互连的典型金属并不非常良好地黏附至玻璃基板。
因此，出于至少上文提及的原因，在这项技术中存在对用于将铜黏附至玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷材料的先进系统和方法的需要。
发明内容
实施例大体上是关于基板和导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。
此概要仅提供一些实施例的一般概述。短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”、“在各种实施例中”、“在一或多个实施例中”、“在特定实施例中”和类似短语大体上意指该短语后所跟的特定特征、结构或特性是包括在至少一个实施例中，且可包括在一个以上的实施例中。重要地，这类短语未必是指相同实施例。许多其他实施例将自以下详细描述、所附权利要求书和附图变得更完整清楚。
附图说明
可通过参考在说明书的剩余部分中描述的附图来实现对本发明的各种实施例的进一步理解。在附图中，相同的参考数字遍及若干附图用于指代类似的部件。在一些情况下，由小写字母组成的子标记与表示多个类似部件之一的参考数字相关联。当提及参考数字而不规定现有的子标记时，其意欲指代所有此类多个类似的部件。
图1为现有技术显示器的示意顶部透视图；
图2a至图2c展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置；
图3为展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图；
图4a至图4d展示根据其他实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，这些工艺包括在基板的表面上扩展氧区域；
图5为展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图，所述方法包括使用沥滤工艺在基板的表面上扩展氧区域；
图6为展示根据一些实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的另一方法的流程图，所述方法包括使用蚀刻工艺在基板的表面上扩展氧区域；
图7a至图7d展示根据一些实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，该玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括安置在所述基板的表面上的终止层；
图8为展示根据一或多个实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图，所述玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括处于所述基板的表面上的终止层；和
图9a至图9e展示根据各种实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，这些工艺包括在所述基板的表面上扩展氧区域和形成安置在所述基板的表面上的密封层。
具体实施方式
实施例大体上是关于形成在基板上的导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。
转看图1，展示现有技术显示器盖片50。显示器盖片50包括第一基板52，其具有第一表面55和外周边56。显示器盖片50包括像素元件的行60和像素元件58的列70。像素元件58的每一行60是通过行电极62和像素元件58的多个列70连接，且像素元件58的每一列70是通过列电极72连接。显示器盖片50进一步包括启用像素元件58的行60的至少一个行驱动器65，及启用像素元件58的列70的至少一个列驱动器75。在现有技术显示器盖片50中，行驱动器65和列驱动器75是位于第一表面55上，处于像素元件的相同侧上，从而需要边框(未展示)来覆盖行驱动器65和列驱动器75。
本文论述的各种实施例提供包括形成在玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板上的铜互连的系统、装置和方法。一些这类实施例产生铜互连，其与使用替代工艺形成的具有类似形状和大小的铜互连比较降低电阻率，和/或允许较薄的更多功能互连。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可经由使用所公开实施例的工艺和元件达成的各种其他优点。
各种实施例提供用于在基板上形成金属互连的方法。这类方法包括：使基板的表面粗糙化以产生粗糙化表面，在粗糙化表面上形成铜合金层；形成安置在铜合金层上方的铜层以产生临时显示器装置；和将临时显示器装置退火。短语“铜合金”是以其最广意义使用来意指任何含铜金属。因此，铜合金可为纯铜，或铜和一或多种其他金属的组合。当相较于平坦表面上具有相同尺寸的暴露表面面积时，上文提及的粗糙化增加暴露表面面积。铜合金层包括铜和选自以下各项的至少一种其他金属：锰、镍、钛、铝、锌、镁、钙或钨。将临时显示器退火产生其他金属的子集与基板的玻璃的组合以在基板与铜合金层之间产生界面层。
在上文提及的实施例的一些情况下，玻璃和陶瓷的组合为：仅玻璃，或玻璃的一部分和陶瓷的一部分。在上文提及的实施例的各种情况下，铜层为实质上纯铜层。在一些情况下，当围绕在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的中点为中心，且自该中点延伸在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的距离的加和减二十个百分比的区带内测量时，实质上纯铜层展现以摩尔百分比计大于九十九点五个百分比(99.5％)的铜的纯度。
在上文提及的实施例的各种情况下，其他金属为锰，且铜合金层为锰-铜合金层。在一些这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于五个(5)百分比。在其他这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于两个(2)百分比。在其他这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。在各种这类情况下，界面层包括锰-硅氧化物(MnSiOx)。在一或多个这类情况下，形成安置在铜合金层上的铜层是原位进行以避免铜合金层的氧化。在一些这类情况下，方法进一步包括在形成铜层之前氧化铜合金层的暴露表面。将临时显示器装置退火产生包括锰-硅氧化物的相邻基板的表面的界面层，和包括锰氧化物的在界面层与铜层之间的层。
在上文提及的实施例的一些情况下，退火包括使临时显示器装置暴露于大于两百八十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。在各种这类情况下，退火包括使临时显示器装置暴露于大于三百二十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。在上文提及的实施例的各种情况下，使基板的表面粗糙化包括沥滤基板的表面。在上文提及的实施例的其他情况下，使基板的表面粗糙化包括蚀刻基板的表面。
其他实施例提供显示器盖片，其包括：由玻璃和陶瓷的组合形成的基板；安置在基板的表面上方的金属合金层；和安置在基板与金属合金层之间的锰-硅氧化物(MnSiOx)的界面层。在上文提及的实施例的一些情况下，玻璃和陶瓷的组合可为仅玻璃，或玻璃的一部分和陶瓷的一部分。在上文提及的实施例的一些情况下，金属合金层为实质上纯铜层。在一些这类情况下，当围绕在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的中点为中心，且自该中点延伸在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的距离的加和减二十个百分比的区带内测量时，实质上纯铜层展现以摩尔百分比计大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。在各种这类情况下，显示器盖片进一步包括夹在实质上纯铜层与界面层之间的锰氧化物。在上文提及的实施例的各种情况下，金属合金层的厚度比界面层的厚度大至少三(3)倍。在上文提及的实施例的一些情况下，基板的表面展现在基板的表面下方延伸的开口，且其中界面层的材料至少部分地延伸至开口中。
其他实施例提供用于在基板上形成金属互连的其他方法。这类其他方法包括：在由玻璃和陶瓷的组合形成的基板的表面上形成锰-铜层；将锰-铜层的表面暴露于氧化环境以形成氧化层；形成安置在氧化层上的铜层以产生临时显示器装置；和将临时显示器装置退火以产生：包括锰-硅氧化物的相邻基板的表面的界面层，和在界面层与铜层之间包括锰氧化物的层。
转看图2a至图2c，展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置200-202。考虑图2a，临时显示器装置200包括形成至基板210的表面上的金属合金层215。在一些实施例中，金属合金层215是由锰(Mn)和铜(Cu)的合金形成。在一些情况下，合金中锰的浓度小于十个(10)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度小于五个(5)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度小于两个(2)百分比。在其他这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。
在各种实施例中，基板210可为具有十个(10)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一些实施例中，基板210可为具有三十个(30)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一或多个实施例中，基板可为具有在五十一个(51)百分比与九十个(90)百分比之间的SiOx和在四十九个(49)百分比与十个(10)百分比之间的ROx的任何玻璃陶瓷组合物。上文提及的基板组合物的百分比是按照摩尔百分比(mol％)提供，其是在自基板210的中心线的延伸ds1的+/-二十个百分比的区带内测量。在各种实施例中，基板210的厚度ds1大于十微米。在一些实施例中，基板210为
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细长玻璃基板，其具有在四分之一毫米与零点五毫米之间的厚度ds1。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可有关于不同实施例使用的各种玻璃或玻璃陶瓷基板和基板厚度。
在一些实施例中，金属合金层215的厚度da1小于一百五十(150)纳米。在各种实施例中，金属合金层215的厚度da1小于一百(100)纳米。在一些实施例中，金属合金层215的厚度da1小于五十(50)纳米。在各种实施例中，金属合金层215的厚度da1小于三十(30)纳米。在一或多个实施例中，金属合金层215的厚度da1小于二十(20)纳米。在一些实施例中，金属合金层215的厚度da1处于八(8)纳米与十三(13)纳米之间。在基板210上形成金属合金层215可使用用于在基板上形成小于五十纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于原位化学气相沉积，其避免金属合金层215的氧化。
转看图2b，临时显示器装置201包括形成在临时显示器装置200的金属合金层215上的材料层220。在一些实施例中，材料层220为实质上纯铜。材料层220展现比厚度da1大的厚度dc1。在一些实施例中，材料层220的厚度dc1比金属合金层215的厚度da1大四十(40)倍。在一些实施例中，材料层220的厚度dc1比金属合金层215的厚度da1大二十(20)倍。在各种实施例中，材料层220的厚度dc1比金属合金层215的厚度da1大五(5)倍。在一些实施例中，材料层220的厚度dc1比金属合金层215的厚度da1大三(3)倍。在一或多个实施例中，材料层220的厚度dc1比金属合金层215的厚度da1大两(2)倍。在金属合金层215上形成材料层220可使用用于在合金层上形成金属层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
转看图2c，临时显示器装置202是通过将临时显示器装置201退火而形成。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置201暴露于大于两百八十(280)摄氏度的温度历时大于一千(1000)秒来执行。在各种实施例中，退火是通过将临时显示器装置201暴露于大致三百(300)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置201暴露于大致三百五十(350)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在退火期间，金属合金层215的合金中的一种金属朝向基板210的表面扩散以在基板210与材料层220之间形成薄的界面层225，且留下金属合金层215的合金中的其他金属。界面层225展现厚度dm1，其随以下各项变化：厚度da1、金属合金层215的合金中向外扩散的金属的百分比，及在退火期间达成的外扩散的百分比。如本文所使用，短语“退火(anneal)”或“退火(annealing)”是以其最广意义使用以意指将结构暴露于高温历时一时间段的任何工艺。因此，退火可例如在低温下形成材料层之后通过将临时显示器装置暴露于增加的温度来进行。作为另一示例，退火临时显示器装置可通过使用高温沉积形成临时显示器装置的材料层来进行。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可有关于不同实施例使用的各种退火方法。
因此，在其中基板210为基于SiOx的基板的实施例中，金属合金层215由锰-铜合金形成，且材料层220由实质上纯铜形成，退火导致使金属合金层215的锰朝向基板210的表面扩散以形成MnSixOy的薄层(即，基于金属的氧化物层)。使锰自金属合金层215扩散而出留下一合金，其含有相对于变为材料层220的部分的铜(例如，实质上纯铜)实质上减少量的锰。这导致材料层220的厚度自原始厚度dc1生长至退火后厚度dc1’。类似于dm1的厚度，自厚度dc1至dc1’的增加随以下各项而变化：厚度da1、金属合金层215的合金中的锰的百分比，及在退火期间达成的锰的向外扩散的百分比。界面层225(在此情况下，MnSixOy的薄层)用作材料层220中的实质上纯铜与基板210的表面之间的黏附层。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。另外，上文提及的较低电阻率可利用低浓度的锰和具有小于一百(100)纳米的金属合金层215来达成。
已透过实验发现，电阻率随金属合金层215的厚度而降低。例如，对于锰-铜合金的以mol％计小于两个(2)百分比的锰浓度、具有五百(500)纳米的厚度dc1的材料层220和具有一百五十(150)纳米的厚度da1的金属合金层215，在2.6微欧每厘米(μΩcm)与2.8微欧每厘米(μΩcm)之间的电阻率是取决于是否应用退火、退火的温度和持续时间来达成，其中在三百(300)摄氏度下退火大于大致一千五百(1500)秒时出现最低电阻率。对于锰-铜合金的以mol％计小于零点五(0.5)百分比的锰浓度、具有五百(500)纳米的厚度dc1的材料层220和具有一百(100)纳米的厚度da1的金属合金层215，在2.4微欧每厘米(μΩcm)与2.6微欧每厘米(μΩcm)之间的电阻率是取决于是否应用退火、退火的温度和持续时间来达成，其中在三百(300)摄氏度下退火大于大致一千五百(1500)秒时出现最低电阻率。对于锰-铜合金的以mol％计小于零点五(0.5)百分比的锰浓度、具有五百(500)纳米的厚度dc1的材料层220和具有五十(50)纳米的厚度da1的金属合金层215，在2.2微欧每厘米(μΩcm)与2.4微欧每厘米(μΩcm)之间的电阻率是取决于是否应用退火、退火的温度和持续时间来达成，其中在三百(300)摄氏度下退火大于大致一千五百(1500)秒时出现最低电阻率。对于锰-铜合金的以mol％计小于两(2)百分比的锰浓度、具有五百(500)纳米的厚度dc1的材料层220和具有十(10)纳米的厚度da1的金属合金层215，在2.0微欧每厘米(μΩcm)与2.3微欧每厘米(μΩcm)之间的电阻率是取决于是否应用退火、退火的温度和持续时间来达成，其中在三百五十(350)摄氏度下退火大于大致一千五百(1500)秒时出现最低电阻率。具有十(10)纳米的厚度da1的金属合金层215的电阻率可进一步减少至小于1.9微欧每厘米(μΩcm)，其中执行气体退火(四个(4)百分比的H2)的后退火工艺。
转看图3，展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图300。按流程图300，锰和铜的合金是施加至基板的表面(方块310)。在一些情况下，在施加锰(Mn)和铜(Cu)的合金之前，基板的表面已置放于氧化环境中。在一些情况下，合金中的锰的浓度小于两个(2)百分比。再次，金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。在一些实施例中，锰和铜的合金的层为大致十(10)纳米厚。施加锰和铜的合金可使用用于在基板上形成具有大致十(10)纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于原位化学气相沉积，其避免金属合金层215的氧化。
实质上纯铜(Cu)的层是施加在锰和铜的合金上以产生具有初步接触层的基板(方块315)。这类初步接触层类似于图2b的材料层220。在一些情况下，纯铜的层展现大致五百纳米的厚度。施加实质上纯铜层可使用用于在锰-铜合金上形成具有大致五百(500)纳米厚度的铜层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
将具有初步接触层的基板退火以产生安置在实质上纯铜接触层与基板之间的锰-硅氧化物(MnSixOy)(方块320)。在一些情况下，退火是在三百(300)摄氏度与三百五十(350)摄氏度之间的温度下执行大于一千五百(1500)秒。在退火期间，锰自锰-铜合金朝向基板扩散出，且来自锰-铜合金的铜保留且变为类似于上文图2c中展示的那种的实质上纯铜层的部分。MnSixOy的界面层用作材料层中的实质上纯铜与基板的表面之间的黏附层。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。
转看图4a至图4d，展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置400-403，这些工艺包括在基板的表面上扩展氧区域。考虑图4a，临时显示器装置400包括具有厚度ds2的基板410。如所示，形成小的开口480，其在基板410的表面405下方延伸。这些小的开口可通过这项技术中所知任何化学或机械工艺形成。在一些实施例中，小的开口480为通过沥滤表面405形成的纳米多孔开口。在其他实施例中，小的开口480为通过蚀刻表面405形成的蚀刻开口。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可应用于表面405以增加表面405的区域的各种粗糙化工艺。在各种实施例中，基板410的厚度ds2大于十微米。在一些实施例中，基板410为
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细长玻璃基板，其具有在四分之一毫米与零点五毫米之间的厚度ds2。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可有关于不同实施例使用的各种玻璃或玻璃陶瓷基板和基板厚度。
在各种实施例中，基板410可为具有十个(10)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一些实施例中，基板410可为具有三十个(30)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一或多个实施例中，基板410可为具有在五十一个(51)百分比与九十个(90)百分比之间的SiOx和在四十九个(49)百分比与十个(10)百分比之间的ROx的任何玻璃陶瓷组合物。上文提及的基板组合物的百分比是基于氧化物作为摩尔百分比(mol％)提供，其是在自基板410的中心线延伸ds2的+/-二十个百分比的区带内测量。在一些实施例中，为增强在沥滤少数组分ROx之后剩余的多数组分材料的框架的结构完整性，同时也具有在沥滤时足以产生坚固纳米多孔网状结构的ROx的量，原始整体SiO2含量为55％至80％且少数组分ROx构成20％至45％，或初始整体SiO2含量为64％至71％，且少数组分ROx构成整体组成的29％至36％。在一些实施例中，Al2O3为少数组分ROx之一，且Al2O3为在SiO2之后基于氧化物具有最高摩尔百分比(mol％)的组分。
在一些实施例中，少数组分ROx是选自：Al2O3、B2O3、MgO、CaO、SrO、BaO，及其组合。本文描述的沥滤剂以显著地高于其移除SiO2的速率的速率移除这些组分中的每一者。在一些实施例中，自基板410的中心线的ds2的+/-二十个百分比，基板410具有基于氧化物以摩尔百分比计的以下组成：
(后文为“组合物1”)
对于上文所述的组合物，本文描述的蚀刻剂以高于其移除其他组分的速率的速率移除SiO2。此外，本文描述的沥滤剂以约相同的速率移除ROx组分中的每一者(除SiO2外的组分)，其显著地高于沥滤剂移除SiO2的速率。在已沥滤其他组分之后剩余的SiO2的量足以形成坚固的框架。此外，ROx组分的量足以在沥滤时形成纳米多孔层。
如本文所使用，短语“沥滤(leach)”或“沥滤(leaching)”是以其最广意义使用以意指优先于移除SiO2自基板410选择性地移除少数组分ROx的任何工艺。沥滤在诸如酸的沥滤剂以相较SiO2更快的速率移除少数组分ROx时发生。因此，若所有组分是以与组合物中的组分的量成比例的速率来移除，则相较于SiO2的量，所移除的ROx的百分比大于所预期的。
如本文所使用，“沥滤层”是指ROx浓度归因于利用沥滤剂相较于SiO2的移除自沥滤层优先移除ROx组分为五十个百分比(50％)或小于组合物的ROx浓度的层。归因于其形成的方式，其中在例如相较于具有与沥滤层相同组成，但通过不同方法形成的层时，沥滤层具有独特的结构特性。相较于非沥滤组合物，已自沥滤层移除ROx。SiO2和减少量的ROx组分保持来自非沥滤组合物的微结构，在移除所沥滤ROx的处具有空间或孔隙。对于本文描述的组合物，诸如组合物1，沥滤大体上产生具有纳米多孔结构的沥滤层，该纳米多孔结构具有凹进几何形状。
通过SIMS分析直接测量ROx浓度以了解其是否为50％或小于非沥滤组合物的ROx浓度涉及通过SIMS测量每一ROx组分。除非另外指定，此即为如何测量ROx浓度的方式。如本文所使用，“凹进几何形状”是指其中存在垂直于主表面的至少一条线的表面几何形状(例如，表面405的几何形状)，该线横过材料的表面一次以上。材料的“主表面”为宏观尺度上的表面—该表面通过置于材料上但不与该材料相交的平面界定。对于凹进几何形状，存在至少一条线，其进入该材料，退出该材料(例如至开孔纳米孔隙中)，及再次进入该材料。在凹进几何形状例如用锰-铜合金填充的情况下，即使锰-铜合金不键结至材料，机械互锁防止将锰-铜合金直接拉出而不使锰-铜合金或表面405变形。粗糙表面可为或可不为凹进的。纳米多孔表面将几乎始终为凹进的，尽管不同于圆柱形孔隙的情况，即不互连且全部垂直于表面对准，不为凹进的。
如本文所使用，短语“蚀刻(etch)”或“蚀刻(etching)”是以其最广意义使用以意指优先于移除少数组分B选择性地移除玻璃基板的少数组分A的任何工艺。用于优先移除多数组分A的蚀刻剂可且常常也会移除少数组分B，但以比其移除多数组分A慢的速率来移除。少数组分B通常是在蚀刻期间连同多数组分A一起移除，因为少数组分B完全暴露于蚀刻剂且一旦移除多数组分A就具有有限的结构完整性。在本文未说明的一些实施例中，基板410的所有表面是暴露于蚀刻剂。但，在其他实施例中，基板410的选定表面(例如，基板410的表面405)可受保护免于暴露于蚀刻剂，例如通过光致抗蚀剂或其他保护层来达成，在此情况下，选定表面将不受蚀刻。
已经蚀刻的玻璃表面具有相异的结构特性，且本领域技术人员可自检查玻璃表面得出表面是否已经蚀刻。蚀刻常常改变玻璃的表面粗糙度。因此，若已知玻璃的来源和该来源的粗糙度，则表面粗糙度的测量可用于判定玻璃是否已经蚀刻。另外，蚀刻大体上导致玻璃中不同材料的差异移除。此差异移除可通过诸如电子探针显微分析(electron probemicroanalysis；EPMA)的技术侦测。此外，在先前经沥滤表面的情况下，蚀刻可移除如本文描述的沥滤层的一部分，此为经蚀刻层与未蚀刻层之间的另一结构差异。
转看图4b，临时显示器装置401包括形成在表面405上的金属合金层415，其至少部分地进入小开口480中，这些开口是展示为经部分填充的开口481。在一些实施例中，金属合金层415是由锰(Mn)和铜(Cu)的合金形成。在一些情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于十个(10)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于五个(5)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于两个(2)百分比。
在一些实施例中，金属合金层415的厚度da2小于一百五十(150)纳米。在各种实施例中，金属合金层415的厚度da2小于一百(100)纳米。在一些实施例中，金属合金层415的厚度da2小于五十(50)纳米。在各种实施例中，金属合金层415的厚度da2小于三十(30)纳米。在一或多个实施例中，金属合金层415的厚度da2小于二十(20)纳米。在一些实施例中，金属合金层415的厚度da2处于八(8)纳米与十三(13)纳米之间。在基板410上形成金属合金层415可使用用于在基板上形成小于五十纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于原位化学气相沉积，其避免金属合金层215的氧化。
转看图4c，临时显示器装置402包括形成在临时显示器装置401的金属合金层415上的材料层420。在一些实施例中，材料层420为实质上纯铜。材料层420展现比厚度da2大的厚度dc2。在一些实施例中，材料层420的厚度dc2比金属合金层415的厚度da2大四十(40)倍。在一些实施例中，材料层420的厚度dc2比金属合金层415的厚度da2大二十(20)倍。在各种实施例中，材料层420的厚度dc2比金属合金层415的厚度da2大五(5)倍。在一些实施例中，材料层420的厚度dc2比金属合金层415的厚度da2大三(3)倍。在一或多个实施例中，材料层420的厚度dc2比金属合金层415的厚度da2大两(2)倍。在金属合金层415上形成材料层420可使用用于在合金层上形成金属层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
转看图4d，临时显示器装置403是通过将临时显示器装置402退火而形成。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置402暴露于大于两百八十(280)摄氏度的温度历时大于一千(1000)秒来执行。在各种实施例中，退火是通过将临时显示器装置402暴露于大致三百(300)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置402暴露于大致三百五十(350)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在退火期间，金属合金层415的合金中的一种金属朝向基板410的表面扩散以在基板410与材料层420之间形成薄的界面层425，且留下金属合金层415的合金中的其他金属。界面层425展现厚度dm2，其随以下各项变化：厚度da2、金属合金层415的合金中向外扩散的金属的百分比，及在退火期间达成的外扩散的百分比。如所示，在退火期间，一些锰可进一步扩散至小的开口480中，这些开口是展示为部分填充的开口482。
因此，在其中基板410为基于SiOx的基板的实施例中，金属合金层415由锰-铜合金形成，且材料层420由实质上纯铜形成，退火导致使金属合金层415的锰朝向基板410的表面扩散以形成MnSixOy的薄层(即，基于金属的氧化物层)。使锰扩散出金属合金层415留下变为材料层420的部分的铜。这导致材料层420的厚度自原始厚度dc2生长至退火后厚度dc2’。类似于dm2的厚度，自厚度dc2至dc2’的增加随以下各项而变化：厚度da2、金属合金层415的合金中的锰的百分比，及在退火期间达成的锰的向外扩散的百分比。界面层425(在此情况下，MnSixOy的薄层)用作材料层420中的实质上纯铜与基板410的表面之间的黏附层。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层及锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。另外，上文提及的较低电阻率可利用低浓度的锰及具有小于一百(100)纳米的金属合金层415来达成。
转看图5，流程图500展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法，该方法包括使用沥滤工艺在基板的表面上扩展氧区域。按流程图500，沥滤工艺是应用于基板的表面以粗糙化表面，且因此增加表面的氧化区域(方块505)。此包括将一或多种沥滤剂施加至基板的表面以使得小的开口形成在基板的表面中。取决于基板的所要组合物，本领域普通技术人员将理解何种沥滤剂为适当的及在基板的表面中开出小孔所需的暴露时间量。在一些实施例中，开出小孔增加基板的暴露表面面积达超过非粗糙化表面的大于1.2倍。在各种实施例中，开出小孔增加基板的暴露表面面积达超过非粗糙化表面的大于1.8倍。
锰和铜的合金是施加至基板的表面(方块510)。在一些情况下，在施加锰(Mn)和铜(Cu)的合金之前，基板的表面已置放于氧化环境中。在一些情况下，合金中的锰的浓度小于两个(2)百分比。再次，金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。在一些实施例中，锰和铜的合金的层为大致十(10)纳米厚。施加锰和铜的合金可使用用于在基板上形成具有大致十(10)纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于化学气相沉积。
实质上纯铜(Cu)的层是施加在锰和铜的合金上以产生具有初步接触层的基板(方块515)。这类初步接触层类似于图2b的材料层220。在一些情况下，纯铜的层展现大致五百纳米的厚度。施加实质上纯铜层可使用用于在锰-铜合金上形成具有大致五百(500)纳米厚度的铜层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
将具有初步接触层的基板退火以产生夹在实质上纯铜接触层与基板之间的锰-硅氧化物(MnSixOy)(方块520)。在一些情况下，退火是在三百(300)摄氏度与三百五十(350)摄氏度之间的温度下执行大于一千五百(1500)秒。在退火期间，锰自锰-铜合金朝向基板扩散出，且来自锰-铜合金的铜保留且变为类似于上文图2c中展示的那种的实质上纯铜层的部分。MnSixOy的界面层用作材料层中的实质上纯铜与基板的表面之间的黏附层。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。
图6为展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的另一方法的流程图，该方法包括使用蚀刻工艺在基板的表面上扩展氧区域。按流程图600，蚀刻工艺是应用于基板的表面以粗糙化表面，且因此增加表面的氧化区域(方块605)。此包括将一或多种蚀刻剂施加至基板的表面以使得小的开口形成在基板的表面中。取决于基板的所要组合物，本领域普通技术人员将理解何种蚀刻剂为适当的及在基板的表面中开出小孔所需的暴露时间量。在一些实施例中，开出小孔增加基板的暴露表面面积达超过非粗糙化表面的大于1.2倍。在各种实施例中，开出小孔增加基板的暴露表面面积达超过非粗糙化表面的大于1.8倍。
锰和铜的合金是施加至基板的表面(方块610)。在一些情况下，在施加锰(Mn)和铜(Cu)的合金之前，基板的表面已置放于氧化环境中。在一些情况下，合金中的锰的浓度小于两个(2)百分比。再次，金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。在一些实施例中，锰和铜的合金的层为大致十(10)纳米厚。施加锰和铜的合金可使用用于在基板上形成具有大致十(10)纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于化学气相沉积。
实质上纯铜(Cu)的层是施加在锰和铜的合金上以产生具有初步接触层的基板(方块615)。这类初步接触层类似于图2b的材料层220。在一些情况下，纯铜的层展现大致五百纳米的厚度。施加实质上纯铜层可使用用于在锰-铜合金上形成具有大致五百(500)纳米厚度的铜层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
将具有初步接触层的基板退火以产生夹在实质上纯铜接触层与基板之间的锰-硅氧化物(MnSixOy)(方块620)。在一些情况下，退火是在三百(300)摄氏度与三百五十(350)摄氏度之间的温度下执行大于一千五百(1500)秒。在退火期间，锰自锰-铜合金朝向基板扩散出，且来自锰-铜合金的铜保留且变为类似于上文图2c中展示的那种的实质上纯铜层的部分。MnSixOy的界面层用作材料层中的实质上纯铜与基板的表面之间的黏附层。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。
尽管未在图5的流程图500或图6的流程图600中展示，但粗糙化表面405可使用沥滤和蚀刻的组合进行。此可包括例如将沥滤工艺应用于基板410的表面405继之以将蚀刻工艺应用于相同表面。替代地，此可包括例如将蚀刻工艺应用于基板410的表面405继之以将沥滤工艺应用于相同表面。
转看图7a至图7d，展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置700-703，该玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括安置在基板的表面上的终止层720。考虑图7a，临时显示器装置700包括形成至基板710的表面上的金属合金层715。在一些实施例中，金属合金层715是由锰(Mn)和铜(Cu)的合金形成。在一些情况下，合金中锰的浓度小于十个(10)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度小于五个(5)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度小于两个(2)百分比。再次，金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。
在各种实施例中，基板710可为具有十个(10)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一些实施例中，基板710可为具有三十个(30)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一或多个实施例中，基板可为具有在五十一个(51)百分比与九十个(90)百分比之间的SiOx和在四十九个(49)百分比与十个(10)百分比之间的ROx的任何玻璃陶瓷组合物。上文提及的基板组合物的百分比是作为摩尔百分比(mol％)提供，其是自基板710的中心线延伸ds3的+/-二十个百分比的区带内测量。在各种实施例中，基板710的厚度ds3大于十微米。在一些实施例中，基板710为
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细长玻璃基板，其具有在四分之一毫米与零点五毫米之间的厚度ds3。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可有关于不同实施例使用的各种玻璃或玻璃陶瓷基板和基板厚度。
在一些实施例中，金属合金层715的厚度da3小于一百五十(150)纳米。在各种实施例中，金属合金层715的厚度da3小于一百(100)纳米。在一些实施例中，金属合金层715的厚度da3小于五十(50)纳米。在各种实施例中，金属合金层715的厚度da3小于三十(30)纳米。在一或多个实施例中，金属合金层715的厚度da3小于二十(20)纳米。在一些实施例中，金属合金层715的厚度da3处于八(8)纳米与十三(13)纳米之间。在基板710上形成金属合金层715可使用用于在基板上形成小于五十纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于化学气相沉积。
转看图7b，临时显示器装置701包括形成在金属合金层715上的终止层720。终止层720通过促进金属合金层715的氧化来形成。在金属合金层715为锰和铜的合金的情况下，终止层720为锰-铜氧化物(MnCuOx)层。终止层720的厚度为金属合金层715的厚度的小百分比。在一些实施例中，通过引起真空破坏氧化金属合金层715允许氧接合金属合金层715的表面的暴露表面。在一些情况下，临时显示器装置701可暴露于纯氧的环境或仅含氧环境。
转看图7c，临时显示器装置702包括形成在临时显示器装置701的终止层720上的材料层725。在一些实施例中，材料层725为实质上纯铜。材料层725展现比厚度da3大的厚度dc3。在一些实施例中，材料层725的厚度dc3比金属合金层715的厚度da3大四十(40)倍。在一些实施例中，材料层725的厚度dc3比金属合金层715的厚度da3大二十(20)倍。在各种实施例中，材料层725的厚度dc3比金属合金层715的厚度da3大五(5)倍。在一些实施例中，材料层725的厚度dc3比金属合金层715的厚度da3大三(3)倍。在一或多个实施例中，材料层725的厚度dc3比金属合金层715的厚度da3大两(2)倍。在金属合金层715上形成材料层725可使用用于在合金层上形成金属层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
转看图7d，临时显示器装置703是通过将临时显示器装置702退火而形成。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置702暴露于大于两百八十(280)摄氏度的温度历时大于一千(1000)秒来执行。在各种实施例中，退火是通过将临时显示器装置702暴露于大致三百(300)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置702暴露于大致三百五十(350)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在退火期间，金属合金层715的合金中的一种金属朝向基板710的表面扩散以在基板710与材料层725之间形成薄的界面层735，且留下金属合金层715的合金中的其他金属。界面层735展现厚度dm3，其随以下各项变化：厚度da3、金属合金层715的合金中向外扩散的金属的百分比，及在退火期间达成的外扩散的百分比。
因此，在其中基板710为基于SiOx的基板的实施例中，金属合金层715由锰-铜合金形成，且材料层725由实质上纯铜形成，退火导致使金属合金层715的锰朝向基板710的表面扩散以形成MnSixOy的薄层(即，基于金属的氧化物层)。使锰扩散出金属合金层715留下变为材料层725的部分的铜。终止层720中的氧减少锰自金属合金层715向外扩散至材料层725中的能力。终止层720中的铜氧化物(CuOx)是通过自金属合金层715朝向材料层725的锰扩散而还原为铜。这导致中介层730，其包括锰氧化物(MnOx)、铜(Cu)和铜氧化物(CuOx)的组合，此取决于在退火期间达成的扩散和重组。在一些实施例中，当以原子百分比测量时，锰氧化物在中介层730形成最大材料浓度。金属合金层715的厚度da3近似等于界面层735的厚度dm3加上中介层730的厚度dm4。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。另外，上文提及的较低电阻率可利用低浓度的锰和具有小于一百(100)纳米的金属合金层715来达成。终止层720的添加产生中介层730，其提供在材料层725与界面层735之间的良好黏附层。
转看图8，展示根据一或多个实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图800，该玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括处于基板的表面上的终止层。按流程图800，锰和铜的合金是施加至基板的表面(方块810)。在一些情况下，在施加锰(Mn)和铜(Cu)的合金之前，基板的表面已置放于氧化环境中。在一些情况下，合金中的锰的浓度小于两个(2)百分比。再次，金属合金的百分比是作为摩尔百分比(mol％)来提供。在一些实施例中，锰和铜的合金的层为大致十(10)纳米厚。施加锰和铜的合金可使用用于在基板上形成具有大致十(10)纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于化学气相沉积。
锰-铜合金层是暴露于氧化环境以促进氧化层(MnCuOx)的形成(方块815)。氧化环境可为纯氧环境，或仅为含氧环境。实质上纯铜(Cu)的层是施加在锰-铜合金层上的氧化层上以产生具有初步接触层的基板(方块815)。这类初步接触层类似于图7c的材料层725。在一些情况下，纯铜的层展现大致五百纳米的厚度。施加实质上纯铜层可使用用于在锰-铜合金上形成具有大致五百(500)纳米厚度的铜层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
将具有初步接触层的基板退火以产生在基板上的锰-硅氧化物(MnSixOy)层以及在锰-硅氧化物层上和在纯铜层下方的锰耗尽锰-铜层(方块820)。在一些情况下，退火是在三百(300)摄氏度与三百五十(350)摄氏度之间的温度下执行大于一千五百(1500)秒。在退火期间，锰自锰-铜合金朝向基板扩散出，且来自锰-铜合金的铜保留且变为类似于上文图7d中展示的那种的实质上纯铜层的部分。MnSixOy的界面层用作锰耗尽锰-铜层与基板的表面之间的黏附层，且锰耗尽锰-铜层用作界面层与纯铜层之间的黏附层。
转看图9a至图9e，展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置900-904，这些工艺包括在基板的表面上扩展氧区域和在基板的表面上形成终止层。考虑图9a，临时显示器装置900包括具有厚度ds4的基板910。如所示，形成小的开口980，其在基板910的表面905下方延伸。这些小的开口可通过这项技术中所知任何化学或机械工艺形成。在一些实施例中，小的开口980为通过沥滤表面905形成的纳米多孔开口。在其他实施例中，小的开口905为通过蚀刻表面905形成的蚀刻开口。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可应用于表面905以增加表面905的区域的各种粗糙化工艺。在各种实施例中，基板910的厚度ds4大于十微米。在一些实施例中，基板910为
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细长玻璃基板，其具有在四分之一毫米与零点五毫米之间的厚度ds4。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可有关于不同实施例使用的各种玻璃或玻璃陶瓷基板和基板厚度。
在各种实施例中，基板910可为具有十个(10)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一些实施例中，基板910可为具有三十个(30)百分比或更大百分比的SiOx的任何玻璃或玻璃陶瓷组合物。在一或多个实施例中，基板910可为具有在五十一个(51)百分比与九十个(90)百分比之间的SiOx和在四十九个(49)百分比与十个(10)百分比之间的ROx的任何玻璃陶瓷组合物。上文提及的基板组合物的百分比是基于氧化物作为摩尔百分比(mol％)提供，其是在自基板910的中心线延伸ds4的+/-二十个百分比的区带内测量。在一些实施例中，为增强在沥滤少数组分ROx之后剩余的多数组分材料的框架的结构完整性，同时也具有在沥滤时足以产生坚固纳米多孔网状结构的ROx的量，原始整体SiO2含量为55％至80％且少数组分ROx构成20％至95％，或初始整体SiO2含量为64％至71％，且少数组分ROx构成整体组成的29％至36％。在一些实施例中，Al2O3为少数组分ROx之一，且Al2O3为在SiO2之后基于氧化物具有最高摩尔百分比(mol％)的组分。
转看图9b，临时显示器装置901包括形成在表面905上的金属合金层915，其至少部分地进入小开口980中，这些开口是展示为经部分填充的开口981。在一些实施例中，金属合金层915是由锰(Mn)和铜(Cu)的合金形成。在一些情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于十个(10)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于五个(5)百分比。在其他情况下，合金中锰的浓度以摩尔百分比(mol％)计小于两个(2)百分比。
在一些实施例中，金属合金层915的厚度da4小于一百五十(150)纳米。在各种实施例中，金属合金层915的厚度da4小于一百(100)纳米。在一些实施例中，金属合金层915的厚度da4小于五十(50)纳米。在各种实施例中，金属合金层915的厚度da4小于三十(30)纳米。在一或多个实施例中，金属合金层915的厚度da4小于二十(20)纳米。在一些实施例中，金属合金层915的厚度da4处于八(8)纳米与十三(13)纳米之间。在基板910上形成金属合金层915可使用用于在基板上形成小于五十纳米厚度的合金层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于化学气相沉积。
转看图9c，临时显示器装置902包括形成在金属合金层915上的终止层920。终止层920通过促进金属合金层915的氧化来形成。在金属合金层915为锰和铜的合金的情况下，终止层920为锰-铜氧化物(MnCuOx)层。终止层920的厚度为金属合金层915的厚度的小百分比。在一些实施例中，通过引起真空破坏氧化金属合金层915允许氧接合金属合金层915的表面的暴露表面。在一些情况下，临时显示器装置901可暴露于纯氧的环境或仅含氧环境。
转看图9d，临时显示器装置903包括形成在临时显示器装置902的终止层920上的材料层925。在一些实施例中，材料层925为实质上纯铜。材料层925展现比厚度da4大的厚度dc4。在一些实施例中，材料层925的厚度dc4比金属合金层915的厚度da4大四十(40)倍。在一些实施例中，材料层925的厚度dc4比金属合金层915的厚度da4大二十(20)倍。在各种实施例中，材料层925的厚度dc4比金属合金层915的厚度da4大五(5)倍。在一些实施例中，材料层925的厚度dc4比金属合金层915的厚度da4大三(3)倍。在一或多个实施例中，材料层925的厚度dc4比金属合金层915的厚度da4大两(2)倍。在金属合金层915上形成材料层925可使用用于在合金层上形成金属层的任何工艺来进行。这类工艺可包括但不限于溅镀或化学气相沉积。
转看图9e，临时显示器装置904是通过将临时显示器装置903退火而形成。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置903暴露于大于两百八十(280)摄氏度的温度历时大于一千(1000)秒来执行。在各种实施例中，退火是通过将临时显示器装置903暴露于大致三百(300)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在一些实施例中，退火是通过将临时显示器装置903暴露于大致三百五十(350)摄氏度的温度历时大于一千五百(1500)秒来执行。在退火期间，金属合金层915的合金中的一种金属朝向基板910的表面扩散以在基板910与材料层925之间形成薄的界面层935，且留下金属合金层915的合金中的其他金属。界面层935展现厚度dm3，其随以下各项变化：厚度da3、金属合金层915的合金中向外扩散的金属的百分比，及在退火期间达成的外扩散的百分比。
因此，在其中基板910为基于SiOx的基板的实施例中，金属合金层915由锰-铜合金形成，且材料层925由实质上纯铜形成，退火导致使金属合金层915的锰朝向基板910的表面扩散以形成MnSixOy的薄层(即，基于金属的氧化物层)。使锰扩散出金属合金层915留下变为材料层925的部分的铜。终止层920中的氧减少锰自金属合金层915向外扩散至材料层925中的能力。终止层920中的铜氧化物(CuOx)是通过自金属合金层915朝向材料层925的锰扩散而还原为铜。这导致中介层930，其包括锰氧化物(MnOx)、铜(Cu)和铜氧化物(CuOx)的组合，此取决于在退火期间达成的扩散和重组。金属合金层915的厚度da4大致等于界面层935的厚度dm5加上中介层930的厚度dm6。使用这类铜材料层和锰-铜合金层允许使用铜互连，其归因于铜层的实质纯度而提供低电阻率，且仍展现对玻璃或玻璃陶瓷基板的良好黏附。上文提及的铜材料层和锰-铜合金层的使用产生对
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细长玻璃基板的良好铜互连黏附，以及铜互连，其展现比经由使用在基板与铜互连层之间形成的钛或其他金属黏附层可达成的电阻率低的电阻率。另外，上文提及的较低电阻率可利用低浓度的锰和具有小于一百(100)纳米的金属合金层915来达成。终止层920的添加产生中介层930，其提供在材料层925与界面层935之间的良好黏附层。
总之，公开用于边缘电极的各种新颖的系统、装置、方法和布置。尽管一或多个实施例的详细描述已在上文给出，但在不改变本发明的精神的情况下本领域技术人员将明白各种替代、修改和等效物。因此，上文描述不应视为限制本发明的范畴，其是由随附权利要求书界定。
Claims (33)
1.一种用于在基板上形成金属互连的方法，所述方法包含：
在基板的表面上形成锰-铜层，其中所述基板由选自由以下各项组成的群的材料形成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；
将所述锰-铜层的表面暴露于氧化环境以形成氧化层；
形成安置在所述氧化层上的铜层以产生临时显示器装置；和
退火所述临时显示器装置以产生：
相邻于所述基板的所述表面的包括锰-硅氧化物的界面层，和
在所述界面层与所述铜层之间的包括锰氧化物的层。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于五个(5)百分比。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于两个(2)百分比。
4.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述铜层为实质上纯铜层。
6.如权利要求5所述的方法，其中当在所述实质上纯金属的层与所述界面层之间的至少一个位置处测量时，所述实质上纯铜层展现以摩尔百分比计的大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述退火包括使所述临时显示器装置暴露于大于两百八十摄氏度的温度历时大于两百秒的时期。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述退火包括使所述临时显示器装置暴露于大于三百二十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。
9.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含：
在所述基板的表面上形成所述第一铜层之前使所述基板的所述表面粗糙化以产生粗糙化表面，其中在相较于具有相同尺寸的平坦表面的暴露表面面积时，所述粗糙化增加暴露表面面积。
10.如权利要求9所述的方法，其中粗糙化所述基板的所述表面包括：沥滤所述基板的所述表面。
11.如权利要求9所述的方法，其中所述基板包括SiO2，且其中粗糙化所述基板的所述表面包括：蚀刻所述基板的所述表面以使得所述SiO2浓度在接近所述基板的所述界面和所述锰-铜层处比所述基板整体高。
12.一种显示器盖片，所述显示器盖片包含：
基板，其中所述基板由材料形成，所述材料由以下各项组成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；
金属合金层，其安置在所述基板的表面上方；和
锰-硅氧化物的界面层，其安置在所述基板与所述金属合金层之间。
13.如权利要求12所述的显示器盖片，其中所述金属合金层为实质上纯铜层。
14.如权利要求13所述的显示器盖片，其中当在延伸所述实质上纯金属的层的顶表面与所述界面层的顶表面之间的所述距离的加和减二十个百分比的区带内测量时，所述实质上纯铜层展现以摩尔百分比计大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。
15.如权利要求13所述的显示器盖片，其中所述显示器盖片进一步包括：
包括锰氧化物的中介层，其是夹在所述实质上纯铜层与所述界面层之间。
16.如权利要求12所述的显示器盖片，其中所述金属合金层的厚度至少为所述界面层的所述相同厚度。
17.如权利要求16所述的显示器盖片，其中所述金属合金层的厚度在五(5)纳米与五十(50)纳米之间。
18.如权利要求12所述的显示器盖片，其中所述基板的所述表面展现在所述基板的所述表面下方延伸的开口，且其中所述界面层的材料至少部分地延伸至所述开口中。
19.一种用于在基板上形成金属互连的方法，所述方法包含：
粗糙化基板的表面以产生粗糙化表面；其中所述基板由选自由以下各项组成的群的材料形成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；且其中在相较于具有相同尺寸的平坦表面的暴露表面面积时，所述粗糙化增加暴露表面面积；
在所述粗糙化表面上形成铜合金层，其中所述铜合金层包括铜和至少一种其他金属，所述其他金属选自由以下各项组成的群：锰、镍、钛、铝、锌、镁、钙和钨；
形成安置在所述铜合金层上方的铜层以产生临时显示器装置；和
将所述临时显示器装置退火以使得至少所述其他金属的子集与所述基板的所述玻璃组合以在所述基板与所述铜层之间产生界面层。
20.如权利要求19所述的方法，其中玻璃和陶瓷的所述组合是选自由以下各项组成的群：玻璃且无陶瓷，以及玻璃的一部分和陶瓷的一部分。
21.如权利要求19所述的方法，其中所述其他金属为锰，且其中所述铜合金层为锰-铜合金层。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于五个(5)百分比。
23.如权利要求21所述的方法，其中所述锰-铜合金层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于两个(2)百分比。
24.如权利要求21所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。
25.如权利要求21所述的方法，其中所述界面层包括锰-硅氧化物(MnSiOx)。
26.如权利要求21所述的方法，其中形成安置在所述铜合金层上方的所述铜层是原位进行以避免所述铜合金层的氧化。
27.如权利要求21所述的方法，所述方法进一步包含：
在形成所述铜层之前氧化所述铜合金层的暴露表面，其中退火所述临时显示器装置产生相邻所述基板的所述表面的包括锰-硅氧化物的所述界面层，及在所述界面层与所述铜层之间的包括锰氧化物的层。
28.如权利要求19所述的方法，其中所述铜层为实质上纯铜层。
29.如权利要求28所述的方法，其中当在所述实质上纯金属的层与所述界面层之间的至少一个位置处测量时，所述实质上纯铜层展现以摩尔百分比计的大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。
30.如权利要求19所述的方法，其中所述退火包括使所述临时显示器装置暴露于大于两百八十摄氏度的温度历时大于两百秒的时期。
31.如权利要求30所述的方法，其中所述退火包括：使所述临时显示器装置暴露于大于三百二十摄氏度的温度历时大于两百秒的时期。
32.如权利要求19所述的方法，其中粗糙化所述基板的所述表面包括：沥滤所述基板的所述表面。
33.如权利要求19所述的方法，其中粗糙化所述基板的所述表面包括：蚀刻所述基板的所述表面。
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