TW202125827A - 形成電極的方法 - Google Patents

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Abstract

依照示例實施例之形成電極的方法，包含遮罩圖案形成製程、載入製程及導電層形成製程。在遮罩圖案形成製程中，藉由使用遮罩材料而在基底之一表面上形成遮罩圖案以露出基底之一表面的局部區域，所述遮罩材料為包含具有共價鍵及雙鍵之至少一鍵結結構之末端的聚合物。在載入製程中，將在其上形成有遮罩圖案之基底載入腔室內。在導電層形成製程上，藉由使用原子層沉積法將含銅之來源材料及與來源材料反應之反應材料交互噴射進腔室內，而於基底之露出的一表面上形成含銅之導電層。因此，根據依照示例實施例之形成電極的方法，由用於形成電極之材料而成的薄膜不形成於遮罩圖案之表面上。因此，當去除遮罩圖案時不會留下殘留物，以防止殘留物所致之缺陷發生。

Description

形成電極的方法
本發明係關於一種形成電極的方法，特別係關於一種能防止缺陷及絕緣破壞（insulation breakdown）發生的形成電極的方法。
薄膜電晶體（thin-film transistor，TFT）可作為電路以獨立地驅動在液晶顯示器（liquid crystal display，LDC）、有機電致發光（electro luminescence，EL）顯示器等中的各像素。薄膜電晶體與閘極線及資料線一起形成於顯示裝置之下部基板上。亦即，薄膜電晶體包含係為閘極線之部分的閘極電極、作為通道的主動層、係為資料線之部分的源極電極與汲極電極以及閘極絕緣層等。
當在基板上形成閘極電極時，一般會採用形成導電層的製程及圖案化導電層的製程。而且，當將導電層圖案化時，將進行利用蝕刻劑之濕蝕刻法或化學機械研磨法（chemical mechanical polishing，CMP）。
於此，在圖案化製程的期間，從基板表面去除導電層的區域可能會留下殘留物。因此，殘留物可能會產生如缺陷或絕緣破壞等限制，而導致薄膜電晶體故障或質量劣化等。
並且，由於圖案化導電層的製程不可避免地在形成導電層之後進行以形成電極，故整個製程會變得複雜。參考自韓國專利公開案2001-0003400。
本發明提供一種形成電極的方法，其能夠防止缺陷及絕緣破壞。
本發明亦提供形成電極之簡單方法。
依照示例實施例，形成電極的方法包含：製程，經由於一基底之一表面形成以一聚合物所製成之一遮罩圖案而露出此一表面之一局部區域的基底載入腔室內；以及導電層形成製程，包含經由將含銅之來源材料及與來源材料發生反應之反應材料交互噴射進腔室內，以於基底之一表面之局部區域上形成含銅之導電層。
在一示例實施例中，可使用於其末端不具有羥官能基（－OH）及胺官能基（－NH）的聚合物材料作為用於形成遮罩圖案的遮罩材料。
在一示例實施例中，可使用聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚甲基丙烯酸三級丁酯（poly(tert-butyl methylacrylate)，PtBMA）、聚乙烯氫吡咯酮（poly(vinyl pyrrolidone)，PVP）、聚甲基甲基丙烯醯胺（poly(methyl methacrylamide，PMAM）、聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)，PS-b-PMMA）之其中至少一者以作為遮罩材料。
在一示例實施例中，可藉由將噴射進腔室內的來源材料吸附至所露出之基底之一表面，且使反應材料與吸附於基底的來源材料發生反應，而在所露出之基底之一表面上形成導電層，以及可重複多次吸附來源材料及使反應材料與來源材料反應的步驟。
在一示例實施例中，可使用二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ）以作為反應材料。
在一示例實施例中，可在導電層形成製程中，腔室之內部溫度被調整至350°C以下。
在一示例實施例中，導電層形成製程可包含在形成主要層之後進行形成次要層，主要層由在基底之一表面上的導電層所形成，藉由使用在主要層之形成中所形成之導電層作為種層以進行電鍍，且在主要層之形成中所形成之導電層上形成另一導電層。
在一示例實施例中，方法可更包含遮罩圖案去除製程，包含在導電層形成製程完成之後藉由使用有機溶劑或由使用氧及氫之其中至少一者而產生之電漿去除遮罩圖案。
在一示例實施例中，基底可為金屬基板、在其上形成有金屬氧化物層之基板、玻璃基板、可撓塑膠基板及在其上形成有有機物層之基板的一者。
在一示例實施例中，金屬基板可包含矽（Si）及鍺（Ge）之其中至少一者，且在其上形成有金屬氧化物層之基板可為在其上形成有由二氧化矽（SiO2 ）、氧化鋯（ZrO2 、Zr2 O3 ）、氧化鉿（HfO2 、Hf2 O3 ）、氧化鋁（Al2 O3 ）及氧化銦鎵鋅（IGZO）之其中至少一者所製成之薄膜的基板。
以下將參照所附圖式而更詳細描述具體實施例。然而，本發明可以不同的形式實施，且不應解釋為以於此闡述之實施例為限。而是提供此等實施例，以使本揭露透徹且完整，且將向本技術領域中具有通常知識者充分傳達本發明之範疇。在圖式中，為了繪示清楚，誇大了層體及區域之尺度。在全文中，相似的參照符號指示相似的元件。
圖1至圖3係繪示依照示例實施例之形成電極的方法的圖。圖4係表示依照示例實施例之形成電極的方法的流程圖。
參照圖1至圖4，依照示例實施例之形成電極的方法包含製程S100及製程S200，製程S100包含在供電極13形成之目標物體（以下稱為基底11）上形成遮罩圖案12，製程S200包含藉由將材料噴射至在形成有遮罩圖案12之基底11上以形成導電層（即電極13）。並且，形成電極的方法可更包含製程S300，在形成電極13之後去除遮罩圖案12。
基底11可為金屬基板、在其上形成有金屬氧化物層之基板、玻璃基板或諸如PE、PES、PET及PEN之可撓塑膠基板。
於此，金屬基板可由金屬所製成，且包含矽（Si）及鍺（Ge）之其中至少一者。
而且，可形成在其上形成有金屬氧化物層之基板，以使金屬氧化物層形成於由金屬、玻璃及塑膠之其中至少一者所製成之基板上。於此，金屬氧化物層可由二氧化矽（SiO2 ）、氧化鋯（ZrO2 、Zr2 O3 ）、氧化鉿（HfO2 、Hf2 O3 ）、氧化鋁（Al2 O3 ）及氧化銦鎵鋅（IGZO）之其中至少一者所製成。IGZO可藉由將銦（In）及鎵（Ga）摻雜於氧化鋅（ZnO）而形成。
由於如上所述使用金屬基板、在其上形成有金屬氧化物層之基板、玻璃基板或可撓塑膠基板作為基底11，故基底11可描述成包含金屬、金屬氧化物、玻璃及塑膠之任一者。
上述基底11可為具有在其上形成有閘極電極以製造薄膜電晶體之一表面的基板，或可為在其上堆疊有閘極電極、閘極絕緣層及主動層且在主動層上形成有源極電極及汲極電極以製造薄膜電晶體的基板。並且，基底11可為在其上形成有陽極電極以製造有機發光裝置的基板。
而且，金屬基板及在其上形成有金屬氧化物層之基板皆可為用於製造薄膜電晶體的基板。並且，玻璃基板及可撓塑膠基板皆可為用於製造薄膜電晶體或有機發光裝置的基板。
並且，基底11可為在其上形成有有機物層的基板。更具體而言，基底可藉由將陽極電極及有機物層堆疊於玻璃基板或可撓塑膠基板上而製造，以製造有機發光裝置。於是，基底11可描述成包含基板及形成於基板上的有機物層。而且，有機物層可包含依序堆疊於陽極上的電洞注入層、電動傳輸層、發光層及電子傳輸層。
因此，藉由依照示例實施例的方法形成於基底11上的電極13可為薄膜電晶體之電極或有機發光裝置之電極。更具體而言，藉由依照示例實施例的方法形成的電極13可為薄膜電晶體之閘極電極及汲極電極之其中至少一者，或有機發光裝置之陽極電極及陰極電極之其中至少一者。換言之，藉由依照示例實施例之形成電極的方法，可形成薄膜電晶體之閘極電極、源極電極、汲極電極以及有機發光裝置之陽極電極及陰極電極之其中至少一者。
在示例實施例中，遮罩圖案12形成於基底11上，且接下來形成含銅（Cu）的電極13。
首先，將簡單描述形成含銅（Cu）電極13的方法。在示例實施例中，電極13係藉由原子層沉積法（atomic layer deposition，ALD）所形成。亦即，電極係藉由將含銅之來源材料之前驅物及與來源材料反應之反應材料交互噴射進安置有基底11之腔室內的方法所形成。當將來源材料噴射進腔室內時，來源材料吸附於基底11表面，且接下來在噴射反應材料時，反應材料與吸附於基底11上的來源材料發生反應以形成導電層。於此，經由遮罩圖案12露出且形成於基底11表面上的導電層為電極13。
可使用雙(二甲胺基甲基丁氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-methyl-butoxy)copper(II)，Cu(dmamb)2 ）及雙(二甲胺基-2-甲基-2-丙氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)Cu(II)，Cu(dmamp)2 ）之其中至少一者作為含銅的來源材料（即前驅物）。而且，可使用二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ）作為反應材料。
當在基底之一表面上形成導電層（即電極13）時，在此表面的局部區域上形成電極13。亦即，僅在基底11之一表面的局部區域上選擇性形成電極13，而非在基底11之一表面的整體上形成電極13。
為此，在示例實施例中，如圖1所示，在形成電極13的製程之前，在基底11之一表面上形成遮罩圖案12。亦即，在基底11之一表面中，使在其上供電極13形成的區域露出，形成一層體（以下稱作遮擋層12a）的遮罩圖案12形成於剩餘的區域上。如上所述，由於遮罩圖案12係藉由在基底11之一表面上形成遮擋層12a所形成，以露出在其上供電極13形成的區域，遮罩圖案12可描述成包含遮擋層12a。
當遮罩圖案12形成於基底11之一表面上時，電極13僅形成於經由遮罩圖案12露出的區域上。亦即，來源材料僅吸附於經由遮罩圖案12露出的區域，且所吸附之來源材料與反應材料發生反應以形成電極13。而且，在基底11之一表面中，由於遮擋層12a形成於除了經由遮罩圖案12露出之區域以外的剩餘區域，故用於形成電極之源料（即來源材料）及反應材料不會抵達由遮擋層12a所遮擋的區域，且不於其上形成電極。
在示例實施例中，在基底11之一表面中，用於形成電極的材料所形成的薄膜既不形成於由遮罩圖案12所遮擋之區域上，亦不形成於遮罩圖案12上。
為此，因聚合物不與用於形成電極之材料發生化學鍵結及反應，且用於形成電極之材料不吸附或幾乎不吸附於聚合物，故使用聚合物以作為用於形成遮罩圖案12的材料（以下稱作遮罩材料）。較佳者，遮罩材料可為與用於形成電極13之來源材料不吸附或幾乎不吸附且不與所述來源材料化學鍵結或反應的材料。
並且，遮罩材料可為與用於形成電極13之來源材料不吸附或幾乎不吸附且在350°C以下之溫度（以在100°C至300°C之範圍為較佳）不與所述來源材料化學鍵結或反應的材料。而且，遮罩材料可為在350°C以下之溫度不解離或鍵結不斷開的聚合物材料。
為此，在示例實施例中，使用在化學結構中具有形成共價鍵或雙鍵之末端而非在末端具有由羥基（－OH）或胺基（－NH）所構成之官能基的聚合物材料作為遮罩材料。
共價鍵或雙鍵之鍵結結構具有大於羥基（－OH）或胺基（－NH）之單鍵的鍵結能（binding energy）。並且，鍵結結構之穩定度會隨著鍵結能增加而增加。於是，在具有形成共價鍵或雙鍵之末端之材料的情況下，不會與另一材料發生反應或發生化學鍵結，亦不會發生吸附。
作為具體範例，遮罩材料可為聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚甲基丙烯酸三級丁酯（poly(tert-butyl methylacrylate)，PtBMA）、聚乙烯氫吡咯酮（poly(vinyl pyrrolidone)，PVP）、聚甲基甲基丙烯醯胺（poly(methyl methacrylamide，PMAM）、聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)，PS-b-PMMA）之其中至少一者。
當遮罩圖案12由在末端具有羥官能基（－OH）或胺官能基（－NH）的材料所製成時，用於形成電極13的材料（即來源材料）可能會吸附於或化學鍵結於遮罩圖案12的表面，或與遮罩圖案12發生反應。因此，由來源材料而成的薄膜（即導電層）可能會形成於遮罩圖案12上。發生此現象的原因在於，具有羥官能基（－OH）或胺官能基（－NH）的材料容易與另一材料化學鍵結或反應。於是，在形成電極之製程期間產生了限制，使得導電層不僅形成於基底之一表面中之露出的區域上，亦形成於遮罩圖案12之表面上，且導電層連接至形成於經由遮罩圖案12露出之區域中的電極13。
然而，示例實施例中，由於藉由使用於末端不具有羥官能基（－OH）或胺官能基（－NH）的聚合物材料來形成遮罩圖案12，更具體而言為如以上示例實施例中所述之聚合物材料，故用於形成電極之材料（即來源材料）不吸附於遮罩圖案12、不化學鍵結於遮罩圖案12或不與遮罩圖案12發生反應。於是，用於形成電極的材料不沉積於遮罩圖案12之表面或不於遮罩圖案12之表面上形成薄膜。亦即，來源材料僅吸附於基底11之一表面中經由遮罩圖案12露出的區域，且所吸附之來源材料與反應材料發生反應，以僅於露出區域上形成電極而非於遮罩圖案12上形成電極。於此，來源材料雖可吸附於或安置於遮罩圖案12之表面上，但因僅極少量的來源材料可吸附於或安置於其上，故在其上不形成薄膜。
在基底11之一表面上形成遮罩圖案12的製程，可包含藉由使用遮罩材料而在基底11之一表面上形成塗覆層的製程，以及圖案化此塗覆層以在基底11之一表面中露出在其上供電極13形成之區域的製程。
遮罩材料可為具有預定黏度的膠狀、液狀或薄膜之狀態。
而且，當藉由使用遮罩材料形成塗覆層時，遮罩材料可藉由旋塗法或印刷法塗布以形成塗覆層。而且，可藉由塗布遮罩材料，且接下來利用熱固化法或光固化法固化所塗布之遮罩材料，而形成塗覆層。
在圖案化塗覆層之製程中，去除形成於在基底11之一表面中在其上供電極13形成之區域上的塗覆層，以露出所去除的區域。當圖案化如上所述之塗覆層時，形成遮罩圖案12以使遮擋層12a形成於除了在其上供電極13形成之區域以外的剩餘區域上。上述圖案化塗覆層之製程可藉由電子束微影法來進行。
上文中，描述藉由在基底11之表面上形成塗覆層且接下來圖案化塗覆層而形成遮罩圖案的製程。然而，示例實施例不以此為限。舉例而言，遮罩圖案12可藉由噴墨印刷法而直接形成。亦即，可藉由在基底11之一表面中除了在其上供電極13形成之區域以外的剩餘區域上直接形成遮擋層12a，來形成遮罩圖案12。
當形成遮罩圖案12以露出在基底11之一表面中在其上供電極13形成之區域時，在基底11上形成電極13。為此，將基底11載入用於形成電極13之基板處理設備的腔室內。
於此，基板處理設備可藉由原子層沉積（ALD）法來形成薄膜。更具體而言，基板處理設備可包含具有內部空間的腔室、設置於腔室內且在其上供基底11安置的基座（susceptor）、用以將用於形成電極的材料噴向基底的噴射單元。於此，噴射單元可朝向基底交互噴射用於形成電極之來源材料、用以與來源材料發生反應之反應材料及吹掃材料。
當將在其上形成有遮罩圖案12之基底11安置於腔室內之基座上時，將基底11加熱至350°C以下之溫度（以100°C至300°C之溫度為佳）。之後，噴射單元朝向基底11多次交互噴射來源材料、反應材料及吹掃材料。
於是，電極13形成於在其上形成有遮罩圖案12之基底11之一表面上。亦即，隨著來源材料吸附於在基底11之一表面中經由遮罩圖案12露出的區域以及吸附之來源材料與反應材料發生反應，以形成導電層即電極13。更具體而言，例如雙(二甲胺基甲基丁氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-methyl-butoxy)copper(II)，Cu(dmamb)2 ）及雙(二甲胺基-2-甲基-2-丙氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)Cu(II)，Cu(dmamp)2 ）之其中至少一者的含銅來源材料將吸附於在基底11之一表面中經由遮罩圖案12露出的區域。之後，吸附之來源材料與係為反應材料的二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ）反應，以形成含銅（Cu）之導電層即電極13。
當將依序噴射「來源材料、反應材料及吹掃材料」之特徵作為一個循環時，藉由進行多次此循環以形成具有目標厚度的電極。
並且，當形成具有100 nm以上之厚度的電極13時，可藉由二個製程形成電極。亦即，可形成電極13，以使主要導電層（以下稱作第一層）先藉由原子層沉積法而形成，之後次要導電層（以下稱作第二層）藉由比原子層沉積法更快之層體成長速度的方法（例如電鍍法）而形成於第一層上。
當藉由電鍍法形成第二層時，第一層能用作為用於電鍍的種層。亦即，藉由原子層沉積法形成含銅之種層（第一層），且藉由電鍍法於種層上形成第二層。
為了藉由電鍍法形成第二層，準備含銅（Cu）之電解質溶劑，且準備銅（Cu）板。而且，將在其上形成有第一層即種層之基底11及銅板浸漬於電解質溶劑中。之後，當藉由使用基基底11作為負極（－）且將銅板作為正極（＋）施加直流電源時，銅（Cu）會鍍於種層上以形成第二層。
當在基底11之一表面上形成電極時，如圖3所示去除遮罩圖案12。於此，可藉由使用如異丙醇（isopropyl alcohol，IPA）等有機溶劑清洗並去除遮罩圖案12。由於使用有機溶劑清洗並去除遮罩圖案12，故即使在遮罩圖案12上形成氧化物層或有機物層，亦不影響遮罩圖案12的清洗及去除。於是，不會去除氧化物層或有機物層，或者其特性不會劣化。
雖於上已述使用有機溶劑去除遮罩圖案12的方法，但示例實施例不以此為限。舉例而言，可藉由使用電漿之乾式清潔法去除遮罩圖案12，所述電漿由使用含氧（O2 ）及氫（H2 ）之其中至少一者的材料所形成。
如上所述，在示例實施例中，藉由進行將電極形成於在其上形成有遮罩圖案12之基底11上的製程，可在基底11之一表面上選擇性形成電極13。於是，可省略在基底11上形成用於形成電極之導電層的製程及之後圖案化導電層（例如濕蝕刻或化學機械研磨（chemical mechanical polishing，CMP））等製程。因此，可進一步簡化形成電極13的製程，且因此可增加生產率。
並且，由於遮罩圖案12係由與用於形成電極的材料不吸附或幾乎不吸附且不與所述用於形成電極之材料化學鍵結或反應的聚合物材料所製成，故由用於形成電極之材料而成的導電層不會形成於遮罩圖案12之表面上。並且，由於在形成電極時導電層不會形成於遮罩圖案上，故可描述成連接於電極之導電層不會形成於遮罩圖案12上。
如上所述，由於在形成電極13時導電層不會形成於遮罩圖案12上，故在去除遮罩圖案12時殘留物不會殘留於在其上形成有遮罩圖案12之基底11之區域上。因此，可防止由殘留物所致之諸如缺陷產生及絕緣破壞之限制。
並且，由於連接於電極之導電層不會形成於遮罩圖案12上，故在去除遮罩圖案12的製程中可不傷害電極，以防止電極13發生絕緣破壞。
圖5係進行含銅（Cu）之導電層形成製程之示例實施例之樣品的照片。圖6及圖7係已經歷含銅（Cu）之導電層形成製程之樣品之X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）圖表。
表1表示在已經歷含銅（Cu）之導電層形成製程之樣品表面上於第一位置（#1）及第四位置（#4）檢測材料的原子比例（atomic ratio（at%））。
『表1』
  Cu（at%） C（at%） O（at%） N（at%）
第一位置（#1） 21.04 58.58 12.00 8.37
第四位置（#4） 1.22 75.49 23.29 0
為了實驗準備相同的基底（即，由矽所製成之金屬基板（或矽晶圓））。
而且，在一個基底上，由PMMA聚合物材料所製成之塗覆層形成於第四位置（#4）、第五位置（#5）及第六位置（#6）之各者，塗覆層不形成於第一位置（#1）、第二位置（#2）及第三位置（#3）之各者。接下來，藉由使用原子層沉積法在基底上進行含銅（Cu）之導電層形成製程。
參照圖6、圖7及表1，在其上形成有PMMA塗覆層之樣品的表面上幾乎未檢測到銅（Cu），同時在其上未形成塗覆層之樣品的表面上檢測到大量的銅（Cu）。在其上形成有PMMA塗覆層之第四位置（#4）僅檢測到無法形成薄膜之極少量的銅（Cu）。
由上述結果可知，當依照示例性實施例進行形成電極之製程時，由用於形成電極之材料（即來源材料）而成的導電層不形成或幾乎不形成於在其上形成有遮罩圖案的基底上。
圖8係繪示其中藉由依照示例實施例的方法形成電極之薄膜電晶體的圖。
以下，參照圖1至圖4及圖8，將描述藉由使用依照示例實施例的方法來形成薄膜電晶體及電極的方法。
首先，準備基底。於此，基底可為金屬基板、在其上形成有金屬氧化物層之基板、玻璃基板或諸如PE、PES、PET及PEN之可撓塑膠基板之一者。
以下於圖8中，將在其上供閘極電極形成而用於製造薄膜電晶體的基板稱為基底，且藉由參考符號110標示此基底。並且，形成於基底110上之電極稱為閘極電極，且藉由參考符號120標示此閘極電極。
當準備基底110時，將遮罩圖案12形成於基底110之一表面上。於此，如圖1所示，形成遮罩圖案以在除了在其上形成有閘極電極120之區域以外之區域上形成遮擋層12a。於此，遮罩圖案由聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚甲基丙烯酸三級丁酯（poly(tert-butyl methylacrylate)，PtBMA）、聚乙烯氫吡咯酮（poly(vinyl pyrrolidone)，PVP）、聚甲基甲基丙烯醯胺（poly(methyl methacrylamide，PMAM）、聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)，PS-b-PMMA）之其中至少一者所製成。
當遮罩圖案12形成於一表面上時，如圖2及圖4所示在基底110之一表面上形成閘極電極120。為此，將在其上形成有遮罩圖案12之基底110載入用於形成電極之基板處理設備的腔室內，並安置於基座上。之後，將基底110加熱至350°C以下之溫度（以100°C至300°C之溫度為較佳）。
而且，藉由使用噴射單元將含銅之來源材料、與來源材料發生反應的反應材料及吹掃材料交互噴射進腔室內。於此，來源材料可為雙(二甲胺基甲基丁氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-methyl-butoxy)copper(II)，Cu(dmamb)2 ）及雙(二甲胺基-2-甲基-2-丙氧基)銅(II)（bis(dimethylamino-2-methyl-2-propoxy)Cu(II)，Cu(dmamp)2 ）之其中至少一者，反應材料可為二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ），而吹掃材料可為氮氣。
當來源材料噴射進腔室內時，來源材料吸附於在基底110之一表面中經由遮罩圖案12露出的區域。而且，當吸附於基底110之來源材料與反應材料發生反應時，含銅（Cu）之導電層（例如含Cu3 N層之電極）形成於基底110之經由遮罩圖案12露出之一表面上。
當如上所述將閘極電極120形成於基底110之一表面上時，導電層不形成於遮罩圖案12之表面上。換言之，用於形成電極之來源材料不會吸附於或化學鍵結於遮罩圖案12之表面，且不與遮罩圖案12發生反應。於是，由來源材料而成的Cu3 N層僅形成於基底11之經由遮罩圖案12露出之一表面上，而不形成於遮罩圖案12之表面上。
當形成閘極電極120的製程完成時，自腔室將基底110移出。之後，去除形成於基底110上的遮罩圖案12。
接下來，閘極絕緣層130、主動層140以及源極電極150a及汲極電極150b依序形成於藉由使用依照示例實施例的方法而形成的電極上，即形成於其上形成有閘極電極120的基底110上。
於此，閘極絕緣層130可由氧化物層及氮化物層之一者所形成。主動層140可由藉由將銦（In）及鎵（Ga）摻雜於氧化鋅（ZnO）而獲得之氧化銦鎵鋅（IGZO）薄膜所形成。並且，主動層140可由藉由將銦（In）摻雜於氧化鋅（ZnO）而獲得之氧化銦鋅（IZO）薄膜所形成，或可由藉由將鎵（Ga）摻雜於氧化鋅（ZnO）而獲得之氧化鎵鋅（GZO）薄膜所形成。閘極絕緣層130及主動層140之各者可藉由化學氣相沉積（chemical vapor deposition，CVD）法或原子層沉積（atomic layer deposition，ALD）法而形成。
源極電極150a及汲極電極150b彼此間隔設置於主動層140上，二者之間具有閘極電極120且同時局部重疊於閘極電極120。亦即，源極電極150a及汲極電極150b可在主動層140上彼此間隔。並且，源極電極150a及汲極電極150b可藉由濺射法而形成。
以上，描述藉由使用依照示例實施例之形成電極的方法來形成閘極電極的方法。然而，示例實施例不以此為限。舉例而言，源極電極150a及汲極電極150b之其中至少一者可藉由依照示例實施例之形成電極的方法來形成。
為此，將遮罩圖案12形成於主動層140上，以露出在其上供源極電極150a及汲極電極150b形成之區域。之後，當藉由原子層沉積法噴射含銅（Cu）之來源材料及係為反應材料之二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ）時，形成由Cu3 N所製成之源極電極150a及汲極電極150b。
當形成源極電極150a及汲極電極150b時，藉由使用有機溶劑或由氧及氫所形成之電漿來去除遮罩圖案12。即使在進行去除遮罩圖案12的製程時，設置於源極電極150a及汲極電極150b下方的主動層及閘極絕緣層亦不受影響。
當如上所述藉由依照示例實施例的方法形成源極電極150a及汲極電極150b時，可省略蝕刻以露出主動層之製程。因此，可簡化形成源極電極150a及汲極電極150b之製程。
以上，描述藉由使用依照示例實施例的方法來形成薄膜電晶體之源極電極150a及汲極電極150b以及閘極電極120之範例。然而，示例實施例不以此為限。舉例而言，如上所述，此方法可應用於為了製造有機發光裝置而在玻璃基板或可撓塑膠基板上形成陽極電極或在有機物層上形成陰極電極的製程。
如上所述，在示例實施例中，可藉由進行將電極形成於在其上形成有遮罩圖案12之基底11上的製程，而在基底11之一表面上選擇性形成電極13。於是，可省略在基底11上形成用於形成電極之導電層之後圖案化導電層之製程。因此，可進一步簡化形成電極13的製程，且因此可增加生產率。
並且，由於遮罩圖案12係由與用於形成電極之材料不吸附或幾乎不吸附且不與所述用於形成電極之材料化學鍵結或反應的聚合物材料所製成，故由用於形成電極之材料而成的導電層不會形成於遮罩圖案12之表面上。
而且，由於在形成電極13時導電層不會形成於遮罩圖案12上，故在去除遮罩圖案12時殘留物不會殘留於在其上形成有遮罩圖案12之基底11之區域上。因此，可防止由殘留物所致的缺陷。
並且，由於連接於電極之導電層不會形成於遮罩圖案12上，故在去除遮罩圖案12之製程中可不傷害電極，以防止電極13發生絕緣破壞。
在示例實施例中，可藉由進行將電極形成於在其上形成有由聚合物所製成之遮罩圖案的基底上的製程，而在基底之一表面上選擇性形成電極。於是，可省略在基底上形成用於形成電極之導電層之後圖案化導電層的製程。因此，可進一步簡化形成電極之製程，且因此可增加生產率。
並且，由於遮罩圖案係由與用於形成電極之材料不吸附或幾乎不吸附且不與所述用於形成電極之材料化學鍵結或反應的聚合物材料所製成，故由用於形成電極之材料而成的薄膜不會形成於遮罩圖案之表面上。如上所述，由於在形成電極時薄膜不會形成於遮罩圖案上，故殘留物不會殘留於在其上形成有遮罩圖案12之基底之區域上。因此，可防止由殘留物所致之缺陷。
並且，由於連接於電極之薄膜不會形成於遮罩圖案上，故可在去除遮罩圖案的製程期間不傷害電極，以防止電極品質劣化。
雖已描述本發明之示例實施例，但應理解本發明不應以此等示例實施例為限，而對於本領域中具有通常知識者而言，可在如之後申請專利範圍所請求保護之本發明之精神及範疇內做出各種改變及修改。
11:基底 12:遮罩圖案 12a:遮擋層 13:電極 110:基底 120:閘極電極 130:閘極絕緣層 140:主動層 150a:源極電極 150b:汲極電極
自結合所附圖式之以下描述，可以更詳細理解示例實施例。
圖1至圖3係繪示依照示例實施例之形成電極的方法的圖。
圖4係表示依照示例實施例之形成電極的方法流程圖。
圖5係進行含銅（Cu）之導電層形成製程之示例實施例之樣品的照片。
圖6及圖7係已經歷含銅（Cu）之導電層形成製程之樣品之X射線光電子能譜（X-ray photoelectron spectroscopy，XPS）圖表。
圖8係繪示其中藉由依照本發明之示例實施例的方法形成電極之薄膜電晶體的圖。
11:基底
12:遮罩圖案
12a:遮擋層
13:電極

Claims (10)

  1. 一種形成電極的方法，包括：一製程，經由於一基底之一表面形成以一聚合物所製成之一遮罩圖案而露出該一表面之一局部區域的該基底載入一腔室內；以及一導電層形成製程，包含經由將含銅之一來源材料及與該來源材料發生反應之一反應材料交互噴射進該腔室內，以於該基底之該一表面之該局部區域上形成含銅之一導電層。
  2. 如請求項1所述的方法，其中使用於其一末端不具有一羥官能基（－OH）及一胺官能基（－NH）的一聚合物材料作為用於形成該遮罩圖案的一遮罩材料。
  3. 如請求項2所述的方法，其中使用聚甲基丙烯酸甲酯（poly(methyl methacrylate)，PMMA）、聚甲基丙烯酸三級丁酯（poly(tert-butyl methylacrylate)，PtBMA）、聚乙烯氫吡咯酮（poly(vinyl pyrrolidone)，PVP）、聚甲基甲基丙烯醯胺（poly(methyl methacrylamide，PMAM）、聚苯乙烯聚甲基丙烯酸甲酯嵌段共聚物（polystyrene-block-poly(methyl methacrylate)，PS-b-PMMA）之其中至少一者以作為該遮罩材料。
  4. 如請求項1所述的方法，其中藉由將噴射進該腔室內的該來源材料吸附至所露出之該基底之該一表面，且使該反應材料與吸附於該基底的該來源材料發生反應，而在所露出之該基底之該一表面上形成該導電層，以及重複多次吸附該來源材料及使該反應材料與該來源材料發生反應的步驟。
  5. 如請求項4所述的方法，其中使用二乙基鋅（diethyl zinc，Zn(C2 H5 )2 ，DEZ）以作為該反應材料。
  6. 如請求項1所述的方法，其中在該導電層形成製程中，該腔室之內部溫度被調整至350°C以下。
  7. 如請求項1所述的方法，其中該導電層形成製程包括在形成一主要層之後進行形成一次要層，該主要層由在該基底之該一表面上的該導電層所形成，藉由使用在該主要層之形成中所形成之該導電層作為一種層以進行電鍍，且在該主要層之形成中所形成之該導電層上形成另一導電層。
  8. 如請求項1所述的方法，更包括一遮罩圖案去除製程，包含在該導電層形成製程完成之後藉由使用有機溶劑或由使用氧及氫之其中至少一者而產生之電漿去除該遮罩圖案。
  9. 如請求項1所述的方法，其中該基底係一金屬基板、在其上形成有一金屬氧化物層之一基板、一玻璃基板、一可撓塑膠基板及在其上形成有一有機物層之一基板的一者。
  10. 如請求項9所述的方法，其中該金屬基板包括矽（Si）及鍺（Ge）之其中至少一者，且在其上形成有該金屬氧化物層之該基板，係在其上形成有由二氧化矽（SiO2 ）、氧化鋯（ZrO2 、Zr2 O3 ）、氧化鉿（HfO2 、Hf2 O3 ）、氧化鋁（Al2 O3 ）及氧化銦鎵鋅（IGZO）之其中至少一者所製成之薄膜的一基板。
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