KR20120087459A

KR20120087459A - 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법

Info

Publication number: KR20120087459A
Application number: KR1020110008654A
Authority: KR
Inventors: 정해도; 유민종; 박영봉
Original assignee: 지앤피테크놀로지 주식회사
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2011-01-28
Publication date: 2012-08-07

Abstract

본 발명의 목적은 보다 간략화된 공정으로 디스플레이용 기판에 소정 깊이의 도정성 배선을 형성시키는 제조방법을 제공하는 것이다. 이에 따라 본 발명은, 투명한 기판의 표면에 도전성 배선이 형성되는 디스플레이용 기판의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 표면을 식각하여 소정 깊이의 배선용 홈을 형성하는 홈형성단계; 상기 홈형성단계 후, 상기 배선용 홈이 위치하는 상기 기판의 일면 전체에 도전성 재질의 씨드층(seed layer)을 형성하는 씨드층형성단계; 상기 씨드층형성단계 후, 상기 배선용 홈을 제외한 상기 기판의 표면에서 상기 씨드층을 제거하는 표면씨드층제거단계; 상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈에 형성된 상기 씨드층에 도전성 금속을 도금하여 배선을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법{Method of manufacturing a substrate for display with conductivity line}

본 발명은 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 디스플레이로서 사용되는 투명기판의 표면에 소정깊이를 가지는 도전성 재질의 미세배선을 형성시키는 제조방법에 관한 것이다.

투명한 디스플레이용 기판의 표면에 미세 배선을 형성시킴으로써 디스플레이의 표면에 발생하는 정전기를 방지하고, 디스플레이용 기판의 내부에서 조사되는 화면의 콘트라스트를 높일 수 있다.

즉, 디스플레이 기판의 미세배선이 접지됨으로써 표면의 정전기를 제거할 수 있고, 격자모양 또는 다수의 평행선으로 형성된 배선에 의해 화면으로부터 수직에 가까운 빛이 배선 사이로 통과하여 콘트라스트가 높은 디스플레이 화면이 구현될 수 있다.

그와 관련하여, 디스플레용 기판의 표면에 미세 배선을 형성하는 종래의 제조공정을 도 1에서 도시하고 있다.

도 1을 참고하면, 먼저 디스플레이용으로 사용될 유리기판(20)이 준비되어 그 표면을 폴리싱함으로써 평탄면을 형성한다. 그 평탄한 표면에 배선용 홈(21)의 형성을 위해 도 1의 (a) 및 (b)와 같이 유리에칭용 마스크 패턴(22)을 형성한 후 유리에칭을 실시한다.

상기 배선용 홈(21)은 유리기판의 일면에 격자형상이나 다수의 평행선의 형상으로 설치되는 것으로, 이후에 그 홈에 형성될 배선도 유리기판의 일면에서 격자형상 또는 다수의 평행선의 형상을 이루게 된다.

배선용 홈(21)이 형성된 후에는 도 1의 (C)와 같이, 니켈(Ni)재질의 박막인 씨드층(seed layer)이 무전해도금이나 스퍼터링(Sputtering) 증착에 의해 형성된다. 씨드층(23)은 배선용 홈의 표면과 유리기판의 표면에 얇게 형성되어 전해도금을 위한 전극의 역할을 하게 된다.

상기 씨드층(23)이 형성된 후에는 도 1의 (d)와 같이, 전해도금을 실시함으로써 유리기판의 일측 표면과 배선용 홈(21)에 모두 구리(Cu)층(25)을 형성시킨다.

이후, 연마용 롤러에 의한 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 공정을 실시하여 배선용 홈의 도금된 구리배선만을 남기고 유리기판의 구리도금층(25)과 그 하부의 니켈씨드층(23)이 제거되어 배선용 홈(21)에만 도전성의 구리층(26)이 남아 있는 배선구조가 도 1의 (e)와 같이 완성된다.

상기와 같이 형성된 디스플레이용 유리기판은 편광필터와 유사한 기능을 구비하여 콘트라스트 성능을 향상시킬 뿐 아니라, 배선(26)을 접지시킴으로써 디스플레이 표면에 발생하는 정전기를 해소할 수 있다.

그러나, 상기와 같이 유리기판(20)에 배선을 형성시키는 종래의 제조공정에서는, 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공과정에서 구리(Cu)도금층(25)을 제거함으로써 상당량의 구리폐액을 발생시킨다. 이에 따라, 독성물질인 구리폐액이 환경오염을 유발하여 상기 제조과정 중 구리도금층(25)의 제거량을 감소시키는 것이 중요한 기술적 과제가 되고 있다.

또한, 구리도금층(25)의 하부에 위치하는 니켈(Ni)재질의 씨드층(seed layer)(23)은 화학기계적연마(CMP) 가공 시 구리도금층의 경우와는 달리 가공액(슬러리)을 달리하여 가공이 이루어져야 하고, 니켈(Ni)은 그 제거되는 속도가 매우 느린 금속이므로 가공시간을 증가시키는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 보다 간략화된 공정으로 디스플레이용 기판에 소정 깊이의 도전성 배선을 형성시킬 수 있고, 도전성 금속으로 도금된 도금층을 제거하는 가공량을 최소화시킨 디스플레이용 기판의 제조방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 투명한 기판의 표면에 도전성 배선이 형성되는 디스플레이용 기판의 제조방법에 있어서, 상기 기판의 표면을 식각하여 소정 깊이의 배선용 홈을 형성하는 홈형성단계; 상기 홈형성단계 후, 상기 배선용 홈이 위치하는 상기 기판의 일면 전체에 도전성 재질의 씨드층(seed layer)을 형성하는 씨드층형성단계; 상기 씨드층형성단계 후, 상기 배선용 홈을 제외한 상기 기판의 표면에서 상기 씨드층을 제거하는 표면씨드층제거단계; 상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈에 형성된 상기 씨드층에 도전성 금속을 도금하여 배선을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 배선형성단계에서 상기 도전성 금속은 구리(Cu)인 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 씨드층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride) 중 선택된 하나의 재질인 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 씨드층형성단계에서 상기 씨드층은 무전해도금과 스퍼터링 박막증착법 중 선택된 하나의 방법에 의해 형성되는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 표면씨드층제거단계는 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공에 의해 이루어지는 것을 또 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 배선형성단계에서 상기 기판의 표면으로부터 돌출된 도전성 금속에 대하여 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공을 실시하여 평탄화하는 표면평탄화단계를 더 포함하는 것을 또 다른 특징으로 한다.

상기에서 기판은 유리기판인 것을 또 다른 특징으로 한다.

한편, 다른 관점에서의 본 발명은 유리기판의 표면에 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법에 있어서, 유리기판의 표면에 유리에칭방법으로 소정 깊이의 배선용 홈을 형성하는 홈형성단계; 상기 배선용 홈이 형성된 상기 유리기판의 표면에 무전해도금 또는 스퍼터링 박막증착법에 의해 씨드(seed)층을 형성하는 씨드층형성단계; 상기 씨드층이 형성된 상기 유리기판의 표면을 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공하여 상기 배선용 홈의 씨드층만을 남기고 상기 씨드층을 제거하는 표면씨드층제거단계; 상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈에 형성된 상기 씨드층에 구리(Cu)를 도금하여 배선을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 씨드층은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride) 중 선택된 하나의 재질로 이루어지는 것을 다른 특징으로 한다.

전술한 디스플레이용 기판의 제조방법들에 있어서, 상기 배선용 홈은 전체가 격자형상으로 구성될 수 있고, 또한 서로 나란한 복수의 평행선 형상으로 설치될 수 있다.

상기 배선용 홈이 서로 나란한 복수의 평행선 형상으로 설치되는 경우 상기 배선형성단계에서 상기 배선용 홈에 형성된 상기 씨드층은 모두 전기적으로 연결되어 있는 것을 다른 특징으로 한다.

또한, 상기 홈형성단계에서 상기 배선용 홈이 모두 서로 연결되도록 접선용 홈을 형성함으로써, 상기 배선형성단계에서 상기 배선용 홈에 형성된 상기 씨드층은 모두 전기적으로 연결되어 있는 것을 또 다른 특징으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이용 기판의 제조방법은, 디스플레이용 기판의 정전기 방지 또는 콘트라스트 성능향상의 효과를 가지는 미세배선의 형성이 매우 간략화된 제조공정에 의해 이루어질 수 있다.

즉, 종래의 제조방법과 비교할 때, 씨드층이 형성되는 단계에 이어서 배선용 홈의 씨드층만을 남기고 표면의 씨드층이 제거됨으로써, 배선용 홈 부분만 도금되고 불필요한 나머지 부분은 도금되지 않는다. 이는 종래, 씨드층 전체에 도전용 금속이 도금된 후 배선으로 형성될 부분만을 남기고 제거되는 공정과 비교하여, 화학기계적연마(CMP) 가공해야 할 작업량이 줄어들고 전체 공정의 작업이 매우 신속하게 진행될 수 있다.

또한, 배선용 홈의 씨드층에만 도금이 이루어져 배선이 형성되므로 도금층 제거작업에 따른 오염물질의 배출양이 없거나 현저히 감소한다. 즉, 통상 구리(Cu)가 배선용으로 사용되고, 구리를 연마한 폐수는 독성물질이므로 그 배출양을 제거 또는 현저히 감소시킬 수 있다.

또한, 종래의 제조방법에서는 배선용 금속층의 하부에 씨드층이 형성되어 있고, 상기 배선용 금속층과 씨드층이 통상 구리와 니켈로 이루어지므로 화학기계적연마(CMP) 가공 시 구리와 니켈에 대하여 서로 다른 가공액(슬러리)이 사용되어야 하나, 본 발명은 그러한 공정상의 번거로움을 현저히 감소시킬 수 있다. 이는 씨드층 금속재질이 니켈이 아닌 다른 금속이더라도 동일하다.

도 1은 종래기술에 따른 디스플레용 유리기판의 표면에 미세 배선을 형성하는 제조공정
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 유리기판의 제조공정
도 3의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 유리기판의 다양한 배선구조
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 유리기판의 콘트라스트 향상효과에 대한 작용설명도

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 기판의 제조방법을 단계별로 도시하고 있다.

도 2를 참고하면, 본 발명의 실시예에 따른 디스플레이용 기판의 제조방법은 투명한 기판(30)의 표면을 식각하여 소정 깊이의 배선용 홈(31)을 형성하는 홈형성단계; 상기 홈형성단계 후, 상기 배선용 홈(31)이 위치하는 상기 기판(30)의 일면 전체에 도전성 재질의 씨드층(seed layer)(33)을 형성하는 씨드층형성단계; 상기 씨드층형성단계 후, 상기 배선용 홈(31)을 제외한 상기 기판(30)의 표면에서 상기 씨드층(33)을 제거하는 표면씨드층제거단계; 상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)에 도전성 금속을 도금하여 배선(36)을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

먼저, 상기 홈형성단계는 기판(30)의 표면에 배선이 매입된 상태로 형성되기 위하여 에칭에 의해 소정 깊이의 배선용 홈(31)을 형성하는 공정이다.

유리재질인 디스플레이 기판에 있어서, 유리에칭작업은 유리표면에 포토레지스트(32) 처리 후 불산과 같이 유리와 반응하는 에칭액에 의해 배선용 홈(31)을 형성시킨다.

이를 위하여, 먼저 도 2의 (a)에서 도시하는 바와 같이, 포토레지스트(Photo Resist)(32)에 의한 마스크 패턴을 형성한다. 상기 패턴의 형성은 유리식각용 에칭제(etchant)에 반응하지 않는 잉크를 스크린 프린트할 수도 있으나, 디스플레이용 유리기판(30)에 형성되는 배선(36)은 그 폭과 간격이 미세하므로 포토레지스트(Photo Resist)(32)에 의한 패턴 형성방법이 가장 바람직하다. 포토레지스트(32) 처리가 완료된 후, 유리와 반응하는 불산 등을 포함하는 에칭제를 이용하여 유리의 배선용 홈(31) 부분을 식각한다. 배선용 홈(31)이 식각된 후, 표면을 세정함으로써 홈형성 공정을 완료한다.

본 발명이 적용되는 디스플레이 기판은 유리재질이 바람직하나, 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA;Poly methyl methacrylate), 폴리카보네이트(PC;Poly Carbonate) 재질의 기판도 가능하다.

상기 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리카보네이트와 같은 기판재질일 경우, 상기 홈형성단계에서는 핫엠보싱(Hot Embossing) 방법에 따라 배선모양의 금형을 이용하여 가압하여 배선용 홈을 성형하는 것이 바람직하다.

상기 배선용 홈형성단계에서 형성되는 배선용 홈(31)의 전체적인 구조는 도 3의 (a)와 같이 격자형상이 될 수 있고, 도 3의 (b) 및 (c)와 같이 서로 나란한 복수의 평행선 형상으로 구성될 수 있다.

한편, 상기 씨드층형성단계는 배선용 홈(31)이 위치하는 상기 기판(30)의 표면에 무전해도금 또는 스퍼터링에 의해 도 2의 (c)와 같이 씨드(seed)(33)층을 형성한다.

디스플레이용 재질에서는 금속도금이 이루어질 수 없으므로 그 표면에 배선(36)을 형성하기 위한 도금작업이 이루어질 수 있도록 도전성 금속물질에 의해 씨드층(33)의 형성이 반드시 선행되어야 한다. 상기에서 씨드층(33)은 공정이 용이하고 신뢰도가 높은 니켈(Ni) 재질로 형성되는 것이 가장 바람직하다. 이밖에 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride)도 씨드층으로 이용 가능한 재료이다.

씨드층(33)은 공지된 박막형성방법인 무전해도금이나 스퍼터링(sputtering) 박막증착법을 이용하여 10~50nm의 두께를 가지도록 형성하며, 배선용 홈(31)을 포함하는 기판(30)의 일면 전체에 형성한다. 상기 씨드층(33)을 형성하는 금속 중 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride) 등은 스퍼터링 증착법에 의해 씨드층(33)이 형성되도록 한다.

다음으로, 상기 표면씨드층제거단계는 상기 배선용 홈(31) 내부의 씨드층(33)만을 남기고 상기 씨드층(33)을 제거하여 도 2의 (d)와 같은 상태를 형성한다.

보다 구체적으로는 기판(30)의 표면에 형성된 니켈재질의 씨드층(33)에 대하여 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공함으로써 씨드층(33)을 제거한다. 화학기계적연마(CMP) 공정은 가공패드와 가공액(슬러리)에 의해서 기판(30)의 표면을 연마하는 것으로 가공액(슬러리) 내부에 있는 연마입자와 가공패드의 표면 돌기들에 의해 씨드층(33)의 기계적인 제거작용이 이루어진다. 화학기계적연마(CMP) 공정의 가공패드는 기판(30)의 일면과 면접촉하므로 화학기계적연마(CMP) 공정에 의해 씨드층(33)을 기판(30)의 표면이 노출될 때까지 갈아서 제거할 경우, 기판(30)의 표면에서는 씨드층(33)이 제거되나 배선용 홈(31) 내부의 씨드층(33)은 그대로 남은 상태로 가공이 완료될 수 있다.

상기와 같은 표면씨드층제거단계에 의해 기판(30) 표면의 씨드층(33)이 제거되어 배선용 홈(31) 내부의 씨드층(33)만 남게 되고, 남아 있는 씨드층(33)이 구리도금을 위한 도전매개체의 역할을 하게 된다.

참고로, 배선용 홈(31) 내부에 씨드층(33)이 형성되어 있는 구조로서도 디스플레이용 기판은 편광필터와 같이 콘트라스트 성능이 향상된 효과를 발휘할 수 있다. 이는, 내부에서 외부로 조사되는 빛 중에서 기판(30)의 표면에 대하여 직각에 가까운 경로(a1,b1)의 빛을 주로 통과시킴으로써 구현될 수 있다. 즉, 도 4와 같이, 디스플레이 후방의 광원으로부터 빛이 조사되면, 디스플레이용 기판의 표면과 소정 각도 이상으로 경사지는 경로(a2,b2)에서는 상당량이 차단됨으로써 편광필터와 유사한 역할을 할 수 있다. 이러한 작용효과는 배선용 홈(31)에 도전성 금속이 충진된 상태에서도 동일하다.

상기에서 배선용 홈(31)의 깊이가 깊을수록 기판(30)의 표면에 대하여 직각에 더욱 가까운 경로의 빛을 통과시키게 되므로 콘트라스트 특성이 더욱 향상될 수 있다.

한편, 상기 표면씨드층제거단계 후, 도 2의 (e)와 같이 상기 배선용 홈(31)에 형성된 씨드층(33)에 도전성 금속을 도금하여 배선(36)을 형성하는 배선형성단계가 실시된다.

배선용 홈(31)에 도전정 금속이 형성되어 접지시킴으로써 기판(30)에 발생하는 정전기가 제거될 수 있다. 상기 씨드층(33)으로 형성되는 금속이 도전성이 양호한 금속일 경우에는 별도의 도전성 금속에 의한 배선 형성과정을 생략할 수 있으나, 통상 씨드층(33)으로 형성되는 니켈(Ni) 등의 금속물질은 전기전도도가 낮아 정전기 방지를 위한 디스플레이 표면의 배선(36)으로 활용하기에 적당하지 않다.

상기 배선형성단계는 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)에 도전성 금속을 도금함으로써 배선용 홈(31)을 도전성 금속으로 채워 배선(36)을 형성한다. 배선용으로 도금되는 도전성 금속은 구리(Cu)가 사용된다.

구리를 배선용 홈(31)에 충진시키기 위한 전해도금은 진해질 수용액 중에서 디스플레이의 배선용 홈(31)에 형성된 니켈 씨드층(33)과 구리에 각각 음극과 양극을 연결하여 니켈 씨드층(33)의 표면에 구리를 석출시킨다. 이에 따라 배선용 홈(31)이 석출된 구리에 의해 충진된다.

상기와 같은 도금작업에서는 기판(30)에 형성된 모든 배선용 홈(31)의 씨드층(33)을 전기적으로 모두 연결될 필요가 있다. 도 3의 (a)와 같은 격자구조에서는 씨드층(33)이 모두 만나 연결되어 있으므로 별도의 구조를 설치할 필요가 없으나, 도 3의 (b) 및 (c)와 같이 서로 나란한 복수의 평행선 형상으로 배선용 홈(31)과 그에 따른 배선(36)이 설치될 경우, 배선형성을 위한 도금작업이 가능하도록 하고, 정전기 제거기능을 구비할 수 있도록 모든 배선용 홈(31)과 그곳에 형성되는 씨드층(33)을 서로 연결시킬 필요가 있다.

따라서, 도 3의 (b) 및 (c)와 같은 배선구조에서는 배선용 홈(31)과 동일하게 홈형성단계에서 유리에칭에 의해 배선용 홈(31)을 서로 연결하는 접선용 홈(13b,13c)을 형성하고, 배선용 홈(31)에 형성되는 씨드층(33)과 동일하게 접선용 홈(13b,13c)에도 씨드층(33)이 형성되도록 한다. 상기 접선용 홈(13b,13c)은 배선용 홈(31)에 형성되는 씨드층(33)의 전기적인 연결뿐 아니라, 씨드층(33)에 적층되는 배선(36)이 모두 전기적으로 연결되도록 하며, 상기 접선용 홈(13b,13c)의 배선(36)을 일측에서 접지시킴으로써 디스플레이 표면 전체에 형성되는 배선(36)이 모두 접지되어 디스플레이의 정전기 방지효과를 발휘할 수 있다.

한편, 상기 배선형성단계에서 상기 기판(30)의 표면으로부터 돌출된 도전성 금속에 대하여 화학기계적연마(CMP) 가공을 실시하여 평탄화하는 표면평탄화단계를 더 포함하는 것이 바람직하다. 배선형성단계에서 도금되어 배선용 홈(31)에 충진된 구리는 기판(30)의 표면 상측으로 돌출되어 있으므로 기판(30)의 표면과 동일한 평탄면으로 연마함으로써 표면이 평탄한 기판(30)을 형성할 수 있다.

표면평탄화단계가 이루어지지 않더라도 디스플레이용 기판의 콘트라스트 및 정전기 방지 특성과는 직접적인 관련이 없으나, 표면평탄화단계를 통해 디스플레이용 기판의 표면조도를 향상시켜 매끈한 면을 형성시키고, 사용자의 접촉시 이물감이 해소될 수 있다.

상기와 같이 디스플레이용 기판을 제작하는 공정을 종래의 공정과 비교해 보면, 본 실시예에서는 씨드층(33)을 형성하는 단계에 이어서 기판(30) 표면의 씨드층(33) 제거작업을 실시함으로써, 전해도금 시 도전용 배선(36)이 형성되는 배선용 홈(31)에만 도금이 이루어지도록 하여 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공에 의해 제거될 금속량이 없거나 현저히 감소될 수 있다.

또한, 씨드층(33)의 형성 후, 구리를 도금하게 되는 종래 기술에서는 배선(26)으로 형성되는 부분만을 남기고 구리도금층(25)과 그 아래의 니켈씨드층(23)을 함께 제거하여야 하나, 니켈 등 재질의 씨드층은 화학적으로 안정화되어 있고 경도가 높아 그 제거되는 속도가 매우 느리며, 그 가공액(슬러리)도 구리의 경우와는 다르게 교체되어야 하므로 가공이 매우 번거로운 문제점이 있었다. 본 발명은 그와 같은 문제점이 해소된 것으로, 씨드층(33)이 형성된 후, 니켈(Ni) 등의 씨드층이 완전히 안정화되지 않은 상태에서 제거작업이 이루어질 수 있고, 미소한 두께의 씨드층(33)만을 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공으로 제거하므로 가공이 용이하고 간단하게 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명은 화학기계적연마(CMP) 가공에 의해 제거되는 구리도금층의 제거량이 없거나 매우 작으므로 구리폐액의 배출로 인한 환경오염의 문제를 해소하고 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 상기의 실시예는 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에 있는 일 실시예에 불과하며, 동업계의 통상의 기술자에 있어서는, 본 발명의 기술적인 사상 내에서 다른 변형된 실시가 가능함은 물론이다.

12a,12b,12c; 배선 13b,13c; 접선용 홈
20; 기판 21; 배선용 홈
22; 포토레지스트 23; 씨드층
25; 구리도금층 26; 구리층
30; 기판 31; 배선용 홈
32; 포토레지스트 33; 씨드층
36; 배선

Claims

투명한 기판의 표면에 도전성 배선이 형성되는 디스플레이용 기판의 제조방법에 있어서,
상기 기판(30)의 표면을 식각하여 소정 깊이의 배선용 홈(31)을 형성하는 홈형성단계;
상기 홈형성단계 후, 상기 배선용 홈(31)이 위치하는 상기 기판(30)의 일면 전체에 도전성 재질의 씨드층(seed layer)(33)을 형성하는 씨드층형성단계;
상기 씨드층형성단계 후, 상기 배선용 홈(31)을 제외한 상기 기판(30)의 표면에서 상기 씨드층(33)을 제거하는 표면씨드층제거단계;
상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)에 도전성 금속을 도금하여 배선(36)을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제1항에 있어서,
상기 배선형성단계에서 상기 도전성 금속은 구리(Cu)인 것을 특징으로 하는 도정성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제2항에 있어서,
상기 씨드층(33)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride) 중 선택된 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제3항에 있어서,
상기 씨드층형성단계에서 상기 씨드층(33)은 무전해도금과 스퍼터링 박막증착법 중 선택된 하나의 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 표면씨드층제거단계는 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배선형성단계에서 상기 기판(30)의 표면으로부터 돌출된 도전성 금속에 대하여 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공을 실시하여 평탄화하는 표면평탄화단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제5항에 있어서,
상기 기판(30)은 유리기판인 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
유리기판(30)의 표면에 도전성 배선(36)이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법에 있어서,
유리기판(30)의 표면에 유리에칭방법으로 소정 깊이의 배선용 홈(31)을 형성하는 홈형성단계;
상기 배선용 홈(31)이 형성된 상기 유리기판(30)의 표면에 무전해도금 또는 스퍼터링 박막증착법에 의해 씨드(seed)(33)층을 형성하는 씨드층형성단계;
상기 씨드층(33)이 형성된 상기 유리기판(30)의 표면을 화학기계적연마(CMP:Chemical Mechanical Polishing) 가공하여 상기 배선용 홈(31)의 씨드층(33)만을 남기고 상기 씨드층(33)을 제거하는 표면씨드층제거단계;
상기 표면씨드층제거단계 후, 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)에 구리(Cu)를 도금하여 배선(36)을 형성하는 배선형성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제8항에 있어서,
상기 씨드층(33)은 니켈(Ni), 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 질화티타늄(TiN), 탄탈륨(Ta), 질화탄탄륨(TaN), 텅스텐(W), 질화텅스텐(Tungsten Nitride), 탄탈륨실리콘나이트라이드(Tantalum silicon nitride), 티타늄실리콘나이트라이드(titanium silicon nitride), 텅스텐실리콘나이트라이드(tungsten silicon nitride) 중 선택된 하나의 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제1항 내지 제4항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배선용 홈(31)은 전체가 격자형상으로 구성된 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제1항 내지 제4항, 제8항 및 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 배선용 홈(31)은 서로 나란한 복수의 평행선 형상으로 설치되고,
상기 배선형성단계에서 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)은 모두 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법
제11항에 있어서,
상기 홈형성단계에서 상기 배선용 홈(31)이 모두 서로 연결되도록 접선용 홈을 형성함으로써, 상기 배선형성단계에서 상기 배선용 홈(31)에 형성된 상기 씨드층(33)은 모두 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 도전성 배선이 형성된 디스플레이용 기판의 제조방법