CN1222042C - 金属互接件以及采用金属互接件的有源矩阵基底 - Google Patents

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Abstract

在一玻璃基底11上形成的用于互接件的接地图案薄膜12，以及一通过在接地图案薄膜12上有选择地进行喷镀而形成的喷镀膜13。喷镀膜13两侧与玻璃基底11表面形成的锥角α的范围为0＜α≤90°。这种结构可在喷镀膜13上形成新的金属线，而不会发生断裂，并可在喷镀膜13上制作一新的薄膜的图案，而不会产生残留膜。

Description

金属互接件以及采用金属互接件的有源矩阵基底
技术领域
本发明涉及金属互接件(interconnection)以及一种采用金属互接件的有源矩阵基底，用于诸如液晶显示器(LCD)、等离子体显示板(PDP)、电致变色显示器(ECD)以及电致发光显示器(ELD)之类的平板式显示器，涉及利用陶瓷板的印刷线路板和其它各种领域。
背景技术
在具有液晶显示器(LCD)特征的平板式显示器中，诸如液晶和放电气体之类的显示材料通常情况下被密封和固定在一对基底之间，并通过向显示材料供电而进行显示操作。在此结构中，要把包括传导材料的布线布置在至少其中一个基底上。
例如，在一有源矩阵驱动显示器中，门电极和数据电极的矩阵图案设置在成对的、密封和固定显示材料的基底的其中一个基底上(一有源矩阵基底)，而薄膜晶体管(TFT)和象素电极设置在门电极和数据电极的每一交叉点上。通常情况下，这些门电极和数据电极由诸如钽(Ta)、铝(Al)、钼(Mo)之类的金属材料制成，并采用诸如溅射之类的干燥喷镀技术沉积这些电极。
在试图增加这种平板式显示器的面积和清晰度的尝试中，由于驱动频率的增加和布线的阻抗和寄生电容的增加，出现了一种很严重的问题，即产生了驱动信号的延迟。
作为一种解决驱动信号延迟问题的尝试方法，把具有较低电阻的铜(体电阻为1.7μΩ.cm)用作互接线材料，以代替常用的互接线材料铝(Al)(体电阻为2.7μΩ.cm)、α-钽(α-Ta)  (体电阻为13.1μΩ.cm)和钼(Mo)(体电阻为5.8μΩ.cm)。例如，在“用于TFT-LCD的低电阻铜地址线(LowResistance Copper Address Line for TFT-LCD)”的文章(日本显示器，1989年，第489-501页(Japan Display’89，p.489-501))中，就已公开了对利用铜作为门电极材料的TFT-LCD的研究成果。在该文章中指出，采用溅射方法沉积而成的铜薄膜对接地玻璃基底具有很低的粘附力，为了提高粘附力，需要在接地玻璃基底上插入钽之类的金属薄膜。
在该文中公开的互连结构要求铜膜和钽之类的每一接地金属膜单独受到一次干沉积处理和一次蚀刻处理，因此增加了处理的次数，提高了成本。
日本专利特开平JP4-232922中提出了一种方法，即把包括ITO(铟锡氧化物)等物质的透明电极用于接地薄膜，并采用喷镀技术把铜之类的金属膜沉积在接地膜上。作为该文献中所述的一种效果，这种技术可使喷镀金属有选择地仅沉积在ITO薄膜上，只是对透明电极的ITO薄膜需要进行图案成形处理，并能有效地沉积大面积的铜互接件。该文献中还描述了一种结构，在此结构中，对ITO有满意粘接力的、诸如镍之类的金属膜插接在ITO和铜之间。
日本专利特开平JP10-321622中提出了一种方法，即在接地金属上形成一层倒锥形的保护膜，并在该保护膜上进行电镀处理，从而形成一正锥形薄膜。如图8所示，对于所定义的“正锥形”和“倒锥形”，把在玻璃基底111上形成的喷镀膜112两侧与玻璃基底111的表面构成的锥角θ不大于90°的情况定义为“正锥形”。如图9所示，把在玻璃基底121上形成的喷镀膜122两侧与玻璃基底121的表面构成的锥角θ大于90°的情况定义为“倒锥形”。
在日本专利特开平04-232922中公开的利用喷镀技术在接地ITO薄膜上形成的金属互接件结构中，利用以HF(氟化氢)为基本成分的化学物质进行喷镀预处理，以便选择沉积在玻璃和接地ITO薄膜上的金属膜，并把喷镀膜粘接到接地膜上。(为了清除粘附在玻璃上的催化剂，可进行这样处理，在大多数情况下，不用考虑接地膜的类型，甚至还可对聚酰亚胺等进行这样的处理)。采用喷镀方法进行金属膜沉积的过程中，或者为了清除表面的污垢、而采用碱性溶液去污的过程中，或者采用碱性喷镀溶液喷镀铜的过程中，没有被接地图案覆盖的玻璃表面由于特有的喷镀过程而受到蚀刻。本文所使用的术语“喷镀”是指无电喷镀、电镀等等。
还可以发现，喷镀膜随着薄膜的增长而产生快速增长部分和慢速增长部分。
在此方法中，由于薄膜增长速度的不同，没有被接地膜覆盖的玻璃表面可能被蚀刻、而且所形成的薄膜可能是倒锥形的。
在喷镀膜122为图9所示倒锥形的情况下，在金属互接件上沉积另一薄膜和在金属互接件上制作图案会遇到下面所述的问题。在沉积中，由于倒锥形部分的遮盖，可能阻止了在互接线的端缘部分适当地沉积薄膜，从而在该端缘部分由于薄膜爆裂而产生步进式的断开。此外，在蚀刻过程中，由于金属线的遮盖，可能在端缘部分产生残留膜。
在通过形成一保护膜而形成正锥形金属线的方法中，日本专利特开平10-321622中，描述了电镀和接地蚀刻的方法，由于采用了电镀方法，大基底(大玻璃)可能使薄膜的厚度在其整个宽度上产生很大的变化。在接地蚀刻过程中，即使可以蚀刻喷镀膜之下的大量接地膜，而形成如图10所示的伞形结构。(在湿蚀刻中，这种影响特别大；即便在干蚀刻中，接地膜也要受到这种影响，尽管该影响比湿蚀刻要小)。
发明内容
本发明的目的就是通过在一接地图案薄膜上沉积一满意的锥形喷镀膜，而提供一种可防止逐步断接和残留膜的金属互接件以及一种使用该互接件的有源矩阵基底。
为达到上述目的，提供一种在玻璃基底上形成的并包括一用于互接线的接地图案薄膜和一通过在接地图案薄膜上有选择地进行喷镀而形成的喷镀膜的金属互接件，其特征在于喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角α的范围为0＜α≤90°，接地图案薄膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角β的范围为0＜β≤90°，在一个不被接地图案薄膜覆盖的区域内玻璃基底的玻璃采挖量(digging quantity)Y范围为0＜Y≤2000，喷镀膜厚度X的范围为Y≤X≤8000。
通过在接地图案薄膜上有选择地喷镀而形成的喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角α的范围为0＜α≤90°。在该互接件上沉积和喷镀另一薄膜时，由于喷镀膜两侧至少不是倒锥形，因此可防止出现断裂和残留膜。因此，在金属互接件上的新金属线的结构中，可形成新金属线，而不会出现断裂。除此之外，在位于金属互接件上的新薄膜的图案中，可防止出现由于对边缘部件的不完全蚀刻而产生的残留膜。
作为接地薄膜，只要薄膜能够沉积喷镀膜，就可使用包括金属、诸如ITO之类的氧化膜和诸如聚酰亚胺之类的有机膜的各种类型的薄膜。
例如，在把无电选择性喷镀作为喷镀技术使用时，蚀刻玻璃基底表面，以便在玻璃基底和接地图案薄膜之间进行选择或者把喷镀膜粘附到接地图案薄膜上。蚀刻方式为湿蚀刻和各向同性蚀刻，而由此在玻璃上进行大量蚀刻可能涉及到对接地图案薄膜两侧下面的玻璃的大量蚀刻，并有可能使这两侧形成伞形。由于采用这一形状在接地图案薄膜上进行喷镀，因此不可能得到具有满意锥形的喷镀膜。为了使玻璃基底的采挖量最小，鉴于玻璃的透明度，如果可能，可使采挖量优选为0，或者与其类似。由于喷镀基本上是各向同性的沉积，由此，喷镀膜厚度太厚可能使喷镀膜两侧的锥形不能随厚度的增加而垂直，而且其与玻璃紧密接触的部分可能至少为倒锥形。对于喷镀膜厚度为最薄的情况下，比玻璃采挖量更薄的薄膜可能不能覆盖玻璃的蚀刻部分，并不会形成满意的锥形。由此，有必要使薄膜厚度大于玻璃采挖量。在接地图案薄膜两侧与玻璃基底之间形成的锥角大于90°的情况下，即为倒锥形的情况下，必然会产生在接地图案(ground pattern)薄膜上形成的喷镀膜为倒锥形的问题。
鉴于这种原因，根据上述实施例的金属互接件，能可靠地形成其锥角α的范围为0＜α≤90°的喷镀膜，在这种结构中，接地图案薄膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角β的范围为0＜β≤90°，在一个不被接地图案薄膜覆盖的区域内玻璃基底的采挖量Y的范围为0＜Y≤2000，喷镀膜厚度X的范围为Y≤X≤8000。
在本发明的一实施例中，接地图案薄膜包括ITO或二氧化锡。
上述实施例所述的金属互接件具有很多优点，例如，由于在有源矩阵基底的制作过程中，ITO对化学物质具有很大的抵抗力，而二氧化锡对一般的化学物质具有很大的抵抗力，由此可提高制作过程的安全系数。沉积ITO或二氧化锡的方法包括诸如溅射之类的干沉积和湿沉积(如溶胶-凝胶处理、液体增长、电沉积、喷雾和化学薄雾沉积(CMD))。例如，在利用湿沉积的溶胶-凝胶处理过程沉积ITO或二氧化锡膜时，可使用光敏材料。使用光敏材料可避免使用保护膜，并因此可降低成本、缩短处理过程。
在把金属互接件应用到有源矩阵基底的过程中，使用ITO或二氧化锡透明传导膜作为接地图案薄膜能够同时形成金属互接件的接地图案薄膜和象素电极的结构，而且仅对互接线区域进行喷镀能够同时形成互接线和象素电极结构。
在本发明的一实施例中，接地图案薄膜包括聚酰亚胺。
在上述实施例的金属互接件中，在聚酰亚胺上喷镀铜已在印刷电路板等制作过程的实践中有所应用。例如，考虑到采用无电选择性喷镀作为喷镀技术，聚酰亚胺适合用作接地图案薄膜。与其它树脂相比较，聚酰亚胺的优点如下：
(1)在树脂中，聚酰亚胺在抗热和抗化学物质方面具有优势，因此，把聚酰亚胺用作接地树脂，可使后续处理中制作方法可从许多种选择中进行选择。例如，采用无电选择性喷镀作为喷镀技术的实施例中，由于在大多数情况下，喷镀液是强碱或强酸，所以对化学物质具有很高的抵抗力是非常有用的。
(2)具有高抗热性的聚酰亚胺提高了其它沉积过程的安全系数。例如，一般液晶的最大处理温度大约为350℃，而聚酰亚胺的耐热度大约为400℃。(通常在大约为350℃的温度下设定聚酰亚胺，而其裂解温度在大多数情况下不低于450℃)。因此，与使用其它树脂相比较，在处理过程中并不需要低温。并不需要改变处理过程的事实意味着避免了产生与这种改变有关的失败、并为产品的制作带来了极大优势。顺便说明，表示其它树脂抗热性的温度对于用于液晶的一般保护膜大约为200℃，而对于丙烯酸树脂大约不高于250℃。
(3)使用光敏聚酰亚胺可缩短处理过程、降低成本。
在本发明的一实施例中，喷镀膜是一包括由铜、金、镍和银组成的一组材料中的任何一种金属的单层膜，或者是包括至少一单层膜的多层膜，该单层膜包括由铜、金、镍和银组成的一组材料中的任何一种金属。
在上述实施例所述的金属互接件中，铜的阻抗很低(体电阻为1.7μΩ.cm)，可长期抵抗电迁移，而且特别适合用作互接件材料。银在所有这些金属中阻抗最低，因此，把银用于互接件具有许多优点。金具有很强的抗腐蚀性，因此，可防止在其表面上形成氧化膜。这一特性对于在其上面形成喷镀膜具有许多优点。金的阻抗与铜相比虽然较高，但金的阻抗仍非常低，并且在电喷镀过程中，金起着降低接地金属层的阻抗的作用。在把无电选择性喷镀作为喷镀技术的实施例中，尽管铜单质的粘附特性很低，但是仍然可通过使用具有满意的粘附性的镍作为地线并在其上面沉积铜/金或者类似金属而得到具有满意的粘附性和低阻抗的互接线。另外，通过喷镀在铜上有选择地形成镍可以形成一势垒层。
在本发明的一实施例中，喷镀是无电喷镀。
根据上述实施例中的金属互接件，即便由诸如聚酰亚胺之类的不导电材料制成地线，无电选择性喷镀也可形成金属互接件。即便玻璃面积很大，由于表面上薄膜厚度的均匀性非常令人满意、而且不导电，因此仍然可使用简单的仪器。
还有，本发明的金属互接件可用于有源矩阵基底。根据上述有源矩阵基底，通过下述方法可得到大容量、高可靠性的有源矩阵基底，即把金属互接件用于有源矩阵基底，其中在互接线上或者在大多数情况下在这些互接线的交点上形成一图案，金属线两侧的倒锥形将会导致薄膜破裂和残留膜之类的问题。在本发明的一实施例中，喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角α的范围为20°≤α≤75°。
根据上述实施例所述的有源矩阵基底，喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角不小于20°。这样可避免可能出现太小的锥角使锥形部分太宽、互接线的整个宽度可能被锥形部分占据的情况。另一方面，由于喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角不大于75°，可防止出现逐步断接之类的情况发生。
从下文所给出的详细说明和仅以图示方式给出的附图中，将会更全面地理解本发明，而且上述说明和附图并不限定本发明。
附图说明
图1根据本发明的第一实施例所述金属互接件的简易截面示意图；
图2A和2B是表示该金属互接件制作方法的示意图；
图3是表示该金属互接件制作方法的详细图表；
图4A的示意图表示一最小锥角，而图4B的示意图表示一最大锥角；
图5A和5B的显微照片表示在锥角不大于90°的情况下利用SEM观察到的结果；
图6A和6B的显微照片表示在锥角大于90°的情况下利用SEM观察到的结果；
图7是利用根据本发明的第二实施例所述的金属互接件制作的有源矩阵基底的一主要部分的截面示意图；
图8的示意图表示其锥角不大于90°的金属互接件；
图9的示意图表示其锥角大于90°的倒锥形金属互接件；
图10的示意图表示一接地膜被蚀刻而形成一伞形结构的情况。
具体实施方式
下面，参照附图所示的实施例，详细说明根据本发明所述的金属互接件以及利用该互接件制作的一有源矩阵基底。对将要描述的实施例，假设把根据本发明所述的金属互接件和利用该互接件制作的有源基底应用到一由一有源矩阵驱动的LCD。
(第一实施例)
图1是根据本发明的第一实施例所述的金属互接件的简易截面示意图。参考标记11表示一玻璃基底。参考标记12表示一用于在玻璃基底11上形成的互接件的接地图案薄膜。参考标记13表示通过喷镀接地图案薄膜12而形成的喷镀膜。在图1中，α表示金属线(喷镀膜13)两侧的锥角。而β表示接地图案薄膜12两侧的锥角。X表示喷镀膜13的薄膜厚度。而Y表示玻璃采挖量。
在具有上述分布结构的金属互接件中，喷镀膜13的锥角α的范围为0＜oα≤90°。接地图案薄膜12的锥角β的范围为0＜β≤90°。喷镀膜13的薄膜厚度X范围为Y≤X≤8000。玻璃基底11的玻璃采挖量Y的范围为0＜Y≤2000。
图2A和2B表示金属互接件的一种制作方法。下面，参照图2A和2B说明制作金属互接件的方法。
(第一过程)
首先，使用强碱、酸或者有机溶剂对Corning公司(#1737)生产的玻璃基底11的表面进行去污和清洗。此时，同时使用超声波进行更有效地清洗。也可使用下列材料代替玻璃基底：
(i)诸如玻璃、陶瓷之类的无机基底、以及其表面上设有绝缘层的半导体或导体基底。
(ii)有机基底或PET(聚对一酸乙二酯)、ABS(丁晴苯乙烯聚合物)、PC(聚碳酸酯聚)、PES(苯醚砜膜)等等
随后，采用溅射法在玻璃基底11上形成作为接地图案薄膜的ITO膜(或者SnO2膜)。
在第一过程中，可通过干沉积制作ITO(或者SnO2膜)膜；但是，可采用湿沉积法(例如涂层、溶胶-凝胶处理、液态增长、电沉积、喷镀和化学雾沉积(CMD))制作接地图案薄膜。
例如，在采用溶胶-凝胶处理式的湿沉积方法沉积ITO膜或者SnO2膜的情况下，可使用光敏材料。使用光敏材料可以不再用保护膜、并不再进行保护膜的蚀刻处理，还可降低成本、缩减处理过程。
在不存在涉及化学耐性问题的情况下，可使用利用ZnO或In2O3等形成图案的透明传导膜作为接地图案薄膜、也可作为ITO或SnO2膜。
除此之外，可想象的出，可由诸如聚酰亚胺之类的树脂代替ITO或者SnO2形成接地图案薄膜。可使用光敏聚酰亚胺，使用它具有诸如降低成本和缩短处理过程之类的效果。因此，使用聚酰亚胺具有很多优点；但是，用作保护膜的树脂并不是聚酰亚胺，即：在例如处理温度较低而且化学材料选择适当时、可以使用树脂的情况下，可使用用作印刷线路板的酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂或类似物。
在本发明中，并没有限定接地图薄膜的厚度；但是，在与该薄膜与例如有源矩阵基底一起使用的情况下，该薄膜优选较薄的。也就是说，减少接地图案薄膜的厚度可降低金属线的整体厚度，并因此降低由玻璃基底上的图案引起的凸凹程度。因此，在第一实施例中，ITO膜的厚度设定为1000。
随后对ITO膜进行曝光，经过显影过程，并在随后通过蚀刻处理过程形成互接线的几何图案，从而形成接地图案薄膜12。具体说来，首先把树脂膜涂在接地ITO膜上，之后，使用遮光模进行曝光，之后再借助于碱性显影形成图案。在这之后，使用保护膜图案对ITO膜进行蚀刻，并在最后脱落保护膜。
由于可通过单独的光处理过程就可形成薄膜图案，因此可最好优选通过曝光和显影可形成图案的、具有光敏性的接地图案，这样可降低成本、简化处理过程。
(第二过程)
采用无电选择性喷镀方法在接地图案薄膜12上沉积一薄膜。
具体地说，图3表示制作金属互接件方法的步骤，下面，参照图3详细说明这些步骤。
在A至H的每一步骤中(退火步骤E之后的同期时间除外)，用水进行清洗，以便把处理液清洗掉；但是，由于在每种情况下都进行同样的处理，因此仅参考在步骤A部分进行这种清洗处理，而省略了在其它步骤的这种处理。
〔步骤A〕首先，通过对基底表面的去污和清洗，清除玻璃基底11(如图2B所示)表面上的和包括ITO的接地图案薄膜12(如图2B所示)表面上的污垢。使用由Meltex公司产生的Melcleaner ITO-170在75℃情况下进行5分钟的去污和清洗(同时使用超声波)。为了清洗掉液体，使用纯净水连续清洗处理两次。在室温下，要进行大约5分钟的第一次和第二次清洗。
〔步骤B〕对ITO表面进行一定程度的蚀刻处理，以激活(active)包含在接地图案薄膜12中的Sn(锡)，并促进喷镀膜与ITO的粘接。利用由Meltex公司产生的Melplate调节剂(Conditioner)478在室温下进行5分钟的蚀刻处理。
在步骤B中，通过包含在Melplate调节剂478中的氢氟酸的反应，对玻璃基底11的表面进行蚀刻。通过改变Melplate调节剂478的浓度可改变玻璃采挖量。在此处理过程中，要控制Melplate调节剂478的浓度，以便在0至2000范围内实现对玻璃采挖量。
〔步骤C〕借助于活性Sn，使Pd(钯)催化剂粘附到包括ITO的接地图案薄膜12上(如图2B所示)。为了达到这一目的，在室温下，在由Meltex公司产生的Enplate活化剂(Activator)440中进行5分钟的处理。这种处理可使钯催化剂仅粘附在包括ITO的接地图案薄膜12表面上，并能够进行有选择的喷镀。
步骤C使用钯作为无电喷镀催化剂；但是，也可以使用下列金属代替钯：即银、铂、锌、铜和镍，它们的合金、它们的金属化合物；把这些金属和其它金属以特定比例混合在一起的合金；等等。
〔步骤D〕在无电镍喷镀溶液中进行浸泡可使镍涂层有选择地沉积在包括ITO的接地图案薄膜12上。这种操作过程就是想要使镍增长，在此操作过程中，上述钯催化剂起着核心作用。在70℃下，使用由Meltex公司生产的Melplate镍-867进行无电喷镀。通过改变无电喷镀过程的周期，可沉积任意厚度的薄膜。在此步骤中，该周期大约为3至5分钟。
〔步骤E〕进行退火处理，促进无电镍喷镀膜粘附到ITO膜上(接地图案薄膜12)。由于在进行该处理过程时促进粘附，因此在该步骤E中运用了去火处理过程；但是，如果并不需要，也可省略该过程。
〔步骤F〕由于在步骤E中、在大气中进行了去火处理，为了进行清洗，还要进行去污处理。在没有进行去火处理的情况下，也可省略该步骤。
〔步骤G〕进行替换喷镀，即通过用金替换镍表面，实现沉积。使用由Meltex公司生产的Melplate金-601在90℃下进行替换喷镀。这种喷镀就是为了便于在下一步骤中进行铜喷镀，这是因为金具有很高的抗腐蚀性和抗表面氧化性。
在采用电镀方法制作下一层薄膜的情况下，根据对接地金属薄膜低阻抗的要求，金喷镀膜的厚度优选值大约为0.01至0.1微米。在利用无电喷镀方法制作下一层薄膜的情况下，可把金膜制作得更薄，这是因为金膜可足够在一定程度上覆盖该表面。由于金很昂贵，增加薄膜的厚度，会增加成本，金膜最好尽量薄。
作为无电喷镀的溶液，由于对工作环境或类似环境有影响，与以氰为基础的溶液相比较更应优选无氰化物的溶液。
〔步骤H〕通过在无电铜喷镀溶液中浸泡基底，可用铜有选择地喷镀金/镍/ITO膜。使用Melplate铜-390，在25℃下进行铜喷镀处理。可根据处理周期的变化任意改变铜膜的厚度。该步骤H使用甲醛以及类似喷镀溶液；但是，由于对环境有影响，更优选使用不包含这些化学物质的喷镀溶液。该步骤H使用无电铜喷镀方法；但是，由于可以制作具有较低阻抗的薄膜，也可采用铜电镀方法。(一般来说，无电喷镀薄膜的阻抗高于电解喷镀薄膜的阻抗)。
在此方法中，在包括ITO的接地图案薄膜12上形成一铜/金/镍多层膜作为喷镀薄膜13。
下面，描述从涉及这些金属线的锥角的条件中引出的一实施例。
首先，不考虑其锥形形状，通过制作金属互接件而制成一有源矩阵基底。当在具有倒锥形的金属互接件的基底上沉积下一层薄膜时，如上所述，由于金属线两侧倒锥形部分的遮盖，使薄膜不能进行适当地沉积，并出现许多断裂。此外，为形成薄膜图案而采用的干蚀刻是各向异性的蚀刻，因此，由倒锥形引起的被遮盖的端缘部分没有被蚀刻，产生了残留薄膜。
与此相对照，两侧锥角不大于90°的金属互接件即不会产生断裂，也不会留下残留薄膜。
下面的研究成果是在锥角不大于90°的情况下得出的。表1是一次实验的结果，是根据制作金属互接件的上述方法、通过改变玻璃蚀刻量参数(玻璃采挖量(Y)和喷镀膜厚度(喷镀膜厚度X)、而形成各种几何形状的金属线情况下，根据该锥形形状而得出的。
表1
玻璃采挖 喷镀膜厚度
量Y() 500 1000 2000 4000 6000 8000 10000
0 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
500 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ×
1000 × ○ ○ ○ ○ ○ ×
2000 × × ○ ○ ○ ○ ×
3000 × × × × × × ×
○：可沉积成满意的锥形
×：倒锥形
在表1所示的实验结果中，玻璃的采挖量接近0埃，可以看出，超出8000的薄膜厚度产生了倒锥形。这是因为在薄膜厚度超出特定数量时，喷镀膜的增长速度不同会在与玻璃的紧密接触部分产生倒锥形。
除此之外，还可观察到下列情况，即超出2000的玻璃采挖量也产生了倒锥形。可以理解，由于玻璃的采挖量超出2000，对接地图案薄膜之下的玻璃区域进行蚀刻，形成一大伞形。其大小超出一特定程度的伞形(其玻璃采挖量大约为1000的伞形可产生满意的锥形，并可进行喷镀)会产生一不完全的锥形。
在喷镀膜的厚度X相对较小的情况下，可以观察到，相对于所给出的玻璃采挖量较小的厚度X可产生倒锥形。在薄膜厚度小于玻璃采挖量Y的情况下，这种情况很符合沿接地图案实现沉积的喷镀特征。
从这些结果中，可以确信，在范围为0＜Y≤2000内的玻璃采挖量Y和在范围为Y≤X≤8000内的喷镀膜厚度X，使金属线的锥角α的范围为0＜α≤90°。
图5和6是利用SEM(扫描电子显微镜)观察到的由制作金属互接件的上述方法制成的金属线截面的典型结果。如图5A所示，锥角α不大于90°，而玻璃采挖量大约为750、喷镀膜厚度大约为2250。如图5B所示，锥角α不大于90°，而玻璃采挖量大约为1800、喷镀膜厚度大约为5500。如图6A所示，锥角α大于90°，而玻璃采挖量大约为2250、喷镀膜厚度大约为10000。如图6B所示，锥角α大于90°，而玻璃采挖量大约为2100、喷镀膜厚度大约为4500。
已经参照铜/金/镍/ITO的压层结构说明了第一实施例，但是，也可由此想像诸如铜/镍/ITO、铜/ITO、镍/ITO和镍/铜ITO之类的各种薄膜结构。
由此，由于在上述金属线上设置的新式金属线结构，金属线两侧的锥形可以形成新式的金属线，而不会发生断裂。由于设置在金属线上的新式薄膜的图案，金属线两侧的锥形防止了残留薄膜可能被不完全地蚀刻。在第一实施例中，金属互接件的喷镀膜两侧与玻璃基底表面形成的锥角α的范围为0＜α≤90°。为什么锥角α的最大值为90°的原因如下：如图4B所示，由于在一玻璃基底43上形成的喷镀膜44上形成了新式薄膜和制作了新式薄膜图案，如果至少避免出现倒锥形，就可防止出现断裂和残留膜。为什么锥角α大于0°的原因如下：如图4A所示，如果在玻璃基底41上制作的喷镀膜42的两侧构成的锥角大于其最小极限值接近于0的锥角，就可防止出现断裂和残留膜。
可可靠地形成其锥角α的范围为0＜α≤90°的喷镀膜13，而不必使锥体两侧倒置，同时还形成这样的结构，即由接地图案薄膜12两侧与玻璃基底11表面形成的锥角β的范围为0＜β≤90°，在不被接地图案薄膜12覆盖的区域内的玻璃基底11的玻璃采挖量Y的范围为0＜Y≤2000，而喷镀膜13的厚度X的范围为Y≤X≤8000。
对于接地图案薄膜，可通过使用ITO或二氧化锡提高制作过程的安全系数，其中ITO对有源矩阵基底制作过程中使用的化学物质具有很高的抵抗力，而二氧化锡对一般的化学物质具有很高的抵抗力。在利用湿沉积方法的溶胶一凝胶过程沉积ITO或二氧化锡的情况下，使用光敏材料可省去使用抗蚀剂，并由此降低成本、缩短处理过程。在把这些金属互接件应用到有源矩阵基底的过程中，把ITO或二氧化锡透明传导薄膜用作接地图案薄膜，可同时形成金属互接件的接地图案薄膜和象素电极，而仅喷镀互接线区域可同时形成互接线和象素电极。
在作为喷镀技术使用无电选择性喷镀的过程中，把对热和化学物质具有很高抵抗力的聚酰亚胺应用于接地图案薄膜可以从许多种选择中选择一种后续处理过程的制作方法。除此之外，聚酰亚胺对热具有如此的抵抗力，其它扩大的沉积处理过程的安全系数和不必要在低温下进行处理可防止发生与低温相关的失败。除此之外，使用光敏聚酰亚胺可缩短处理过程、降低成本。
在作为铜/金/镍多层薄膜的喷镀膜13中，具有很强的抗腐蚀性和抗表面氧化性的金膜沉积在具有很满意的粘附特性并用作地线的镍上，而其上沉积的铜膜阻抗很低(体电阻为1.7μΩ.cm)、并能长期克服电迁移。通过这种布置，可得到粘附特性满意、稳定性好、低阻抗的金属互接件。
在把金属互接件应用于有源矩阵基底的过程中，互接线的宽度为10微米，互接线的厚度为5000，锥角为30°，可在左右两侧得到总共为2微米宽的锥形部分。从这一方面来看，锥角太小，就不能得到很宽的锥形部分，互接线的总宽度可能由锥形部分占据。因此，最小锥角优选为不大于20°。由于逐步断开等可能性，优选考虑的最大锥角不大于大约75 °。因此，在应用于有源矩阵基底的金属互接件中，锥角α的优选范围为20°＜α≤75 °。
(第二实施例)
图7是薄膜晶体管的截面及其外围，其中，在具有第一实施例中得到的金属互接件的有源矩阵基底上使用了根据本发明一第二实施例所述的金属互接件。
如图7所示，在一玻璃基底100上设有门线101、一与门线101连接的门电极102、以及一用于辅助电容的电极103。门线101包括一设置为一接地图案薄膜的ITO膜101A(厚度为1000)以及一设置为位于ITO薄膜101A上的喷镀膜的铜/金/镍膜101B(厚度为2000)。同样地，门电极102和用于辅助电容的电极103也包括一用作接地图案薄膜的ITO膜和一用作喷镀膜的铜/金/镍膜。
采用VCD(化学蒸发沉积)方法，在其上设有门线101、门电极102和用于辅助电容的电极103的基底的整个表面上形成一包括SiNx的门绝缘膜104。在与门电极102相对应的门绝缘膜104上设置一用作一通道105的硅膜、一用作一接触层106的n+型硅膜、一包括钼等的材料的电源电极107、以及一漏电极108，从而组成一TFT。还设有一与漏电极108连接并包括ITO的象素电极109、以及一包括SiNx的绝缘保护膜110。象素电极109和用于辅助电容的电极103以及插入在它们之间的门绝缘膜104组成一辅助电容。
可以确信，通过这种方法得到的TFT不会断裂、不会显示不出图案等等，而且本发明所述的金属互接件可应用于一有源矩阵基底，并从而得到具有消除断裂和残留膜特征，即具有生产量大、可靠性高的特征的有源矩阵基底。
参照其TFT具有反向交错结构的有源矩阵基底说明了第二实施例；但是，本发明也可应用于其TFT具有交错结构的有源矩阵基底。
上面对本发明进行了说明，但是，很显然，可以对其进行多种方式的改变。并不认为这种改变超出了本发明的精神实质和保护范围，而且所有这些改进对于本领域的技术人员来说都是很显然的，并都试图包含在下面的权利要求书所要求的保护范围之内。

Claims (5)

1、一种在玻璃基底(11)上形成的金属互接件，该金属互接件包括一用于互接线的接地图案薄膜(12)和一通过在接地图案薄膜上有选择地进行喷镀而形成的喷镀膜(13)，所述喷镀膜(13)两侧与玻璃基底(11)表面形成的锥角α的范围为0＜α≤90°，其特征在于所述接地图案薄膜(12)两侧与玻璃基底(11)表面形成的锥角β的范围为0＜β≤90°，在一个不被接地图案薄膜(12)覆盖的区域内玻璃基底(11)的玻璃采挖量Y的范围为0＜Y≤2000，所述喷镀膜(13)的厚度X的范围为Y≤X≤8000。
2、如权利要求1所述的金属互接件，其特征在于接地图案薄膜(12)包括ITO或二氧化锡。
3、如权利要求1所述的金属互接件，其特征在于接地图案薄膜(12)包括聚酰亚胺。
4、如权利要求1所述的金属互接件，其特征在于喷镀膜(13)是一包括由铜、金、镍和银组成的一组材料中的任何一种金属的单层膜，或者是包括至少一单层膜的多层膜，该单层膜包括由铜、金、镍和银组成的一组材料中的任何一种金属。
5、如权利要求1所述的金属互接件，其特征在于喷镀是无电喷镀。
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