45^226 A7 B7 五、發明說明(1 發明背景 本發明與製造用於金屬線之方法有關,該金屬線用於液 晶顯示器(LCDs)、電漿顯示板(PDPs)、電鉻酸顯示器 (ECDs)和電發光顯示器(ELDs)這料板顯示器、使用陶$ 板的印刷電路板以及其他許多領域。 傳統上來説,在正常以10以爲代表的平板顯示器内,像 是液晶這類顯示材料會夾於一對基材之間並且施加電壓給 琢顯示材料。在此情況下,電氣線路將會配置在至 基材上。 例如在主綱驅動式LCD的情沉下’纟一對構成顯示 裝置一部分的基材上,閘極電極以及資料電極會以矩陣方 式排列,而薄膜電晶體(TFTs)和像素電極則排列在這些電 極的交又點上。正常來説,這些.閑極電極和資料電極由像 是钽、鋁或鉬這類金屬材料所製成,並且利用像是噴灑處 理這類的乾膜成形處理進行排列a 在這類平板顯示器内,若試圖要有大尺寸以及較高解析 度,則驅動頻率要增加,而電線阻抗以及寄生電容也會增 加。結果,將會遇到驅動訊號延遲這個大問題。 因此爲了解決驅動訊號延遲的問題,所以嘗試使用電阻 較低的銅(總體阻抗:1.7 μΩππι)取代傳统導線材料的鋁(總 體阻抗:2.7 μΩ.οιη),以鈕(總體阻抗:13 ! μΩ·εηι)或鉬 (總體阻抗:5.8 μΩνιη卜例如·· .,Low Resistance Copper
Address Line for TFT-LCD”(Japan Display,89,第 498 - 501 頁)公佈使用銅當成TFT-LCDs閘極電極材料的討論結果。依 本紙張尺度適用令國國家標準(CNS)A4規格(210x 297公爱) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) k-----r---訂-------丨-線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 6 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 i、發明說明(2 ) 照此文獻,其明確討論出利用噴灑處理所配置的銅薄膜與 4層玻璃的黏貼程度不佳,中間需要提供钽或這類金屬薄 膜當成底層薄膜,增加黏貼性a 不過在提供4s或這.類金屬薄膜當成底層的線路結構中, 鋼和輕或這類底層金屬薄膜需要個別使用乾成形處理或餘 刻處理’導致處理增加並使得成本增加,這是一項缺點^ 因此在日本專利Laid-Open刊物HEI 4-232922中,提供— 種使用ITO (銦錫氧化物)或這類製成的透明電極當成底層薄 膜,而銅或這類金屬薄膜則使用電鍍技術在底層薄膜上成 形之方法。在此技術内,其明確説明因爲可選擇性只在IT〇 薄膜上形成板狀金屬,則只有透明電極的ΙΤ〇薄膜需要圖樣 成形處理,如此即使是大面積都能有效形成銅導線。此刊 物也説明了,其將會在ΙΤΟ薄膜與銅導線之間間歇性提供可 與ΙΤΟ薄膜黏貼緊密的鎳或這類金屬薄膜。 另一方面’除了日本專利Laid-Open刊物ΗΕΙ 4-232922内 説明的導線製造方法之外’在此也提出一種導線製造方法 ’其中爲了許多目的所以利用電鍍技術在有圖樣的ίτ〇薄膜 上形成鎳.、金、銅或其他金屬薄膜,這目的有像是減少主 動矩陣基材的處理、在簡單矩陣式LCDs或這類裝置内有較 低的透明導體薄膜阻抗以及增加IT◦薄膜上銲錫的可溶性 (請參閲日本專利Laid-Open刊物耶1 2-83533、;9£12-223924 ^ HEI 1-96383 ' SHO 62-288883)- 不過在利用嘴液處理形成銅/运積層薄膜的情況下,即是 利用眞空配置設備形成低阻抗銅薄膜以及改善鋼薄膜黏性 本紙張尺度適用中國國家诔準(CNS)A4規格(210 X 297公爱) \} ------ί !t - f I I l· I I— ^ · I I I I— 1 I I I ; f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 7? 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 A7 B7 發明說明(3 ) 的底層金屬薄膜,銅薄膜與底層金屬薄膜要分別使用個別 的配置處理,導致處理增加並使得成本增加,這是一項缺 點。另外,銅薄膜與底層金屬薄膜分別需要個別的蝕刻處 理,導致處理增加並使得成本增加,這是一項跌點。 另外,在使用ITO當成底層金屬薄膜的導線製造方法内, 因爲使用濕成形技術形成金屬薄膜,而ITO薄膜是由用於噴 灑處理、眞空配置處理或逭類處理的眞空配置設備所形成 ,如此無法獲得足夠的節省成本效益,導致無法輕易管理 大规模基板的問題。 發明概述 因此,本發明的目的在於提供一種導線製造方法,該方 法能夠以不使用任何眞空配置方式並且管理大規模基板的 低成本製造出導線。 爲了達到上述目的,本發明提供一種製造金屬線的方法 ,包含步驟: 將樹脂供應到絕緣基材上形成一底層樹脂薄膜; 在底層樹脂薄膜上形成圖樣;以及 然後在有圖樣的底層樹脂薄膜上,利用濕薄膜成形技術 選擇性形成低電阻金屬薄膜。 依和、本發明’可利用像是阻擒或這類的旋轉塗佈方式形 成低層樹脂薄膜。然後在有圖樣的底層樹脂薄膜上,利用 濕薄膜成形技術可選擇性形成低電阻金屬薄膜。因此,可 省去眞空配置設備 '蝕刻設備或這類設備。 結果’便可不使用任何眞空配置設備形成金屬線,如此 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4視格(210 X 297公餐) (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) .k-i —„----訂------—線 6 A7 B7 五、發明說明(4 ) 與先前技藝範例内顯示方法所形成的導線情沉比較起來, 將可節省下可觀的成本。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 另外,因爲底層薄膜由樹脂製成,則很容易可在絕緣基 材上形成黏貼性絕佳妁薄膜。 進一步’因爲使用濕成形技術形成薄膜,所以只有將基 材浸入溶液内才能形成薄膜,如此就能妥善處理大規模的 基材。 此處提及的濕成形技術是一種將基材漫入溶液内形成薄 膜,而不使用任何眞空設備的技術,電艘處理、電解液處 理、濠泡塗佈處理、塗佈處理或這類處理都可例正該技術 。此外’稍後説明的日本專利Laid-Open刊物HEI 10-245444内顯不之薄膜成形技術也包含於濕薄膜成形技術領 域内。 在一個具體實施例内,底層樹脂薄膜由可用曝光或顯影 方式製作圖樣的感光樹脂所製成。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 依照此具體實施例,除了前述的效果之外,其也可輕易 形成南解析度薄膜’如同現今使用的光電阻情泥下D在使 用這類樹脂當成印刷電路板的樹脂時,底層樹脂薄膜可當 成允許形成具有良好黏性的銅單—低阻抗金屬薄膜之底層 薄膜。 在一個具體實施例内,低阻抗金屬薄膜爲包含銅、鎳和 金任一種的單層薄膜,或包含這些單層至少一種的多層薄 膜。 依照此具體實施例’銅(具有低阻抗(總體阻抗:1 7 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 45^26 Α7 Β7 五、發明說明(5 ) μΩ.cm)以及抵擒電子遷徙的長使用壽命特性)製成的低阻 抗金屬薄膜製當成導線材料的最佳選擇。 (請先閱讀背面之注意事項#填寫本頁) 另外,即使是銅與底層樹脂之間的黏性很低,而使用黏 性佳的鎳當成底層並.也在其上形成銅/金或這類金屬,這樣 還是可達到使用底層樹脂卻具有優良黏性的低阻抗導線。 在一個具體實施例内’底層樹脂薄膜由聚硫亞氛製成。 因爲在樹脂之間聚硫亞氨有絕佳的耐熱以及耐化學藥劑 特性,在本^•明的導線製造方法中使用聚硫亞氨當成底層 樹脂’將使得在底層樹脂薄膜形成後之後續處理有許多製 造方诛可供選擇。 例如:當使用電鍍當成形成低阻抗金屬薄膜的濕薄膜成 形處理時’在許多情況中電鍍溶液都是強鹼或強酸。因此 ,絕佳的耐化學藥劑特性對此該處理就很有用。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 另外’因爲聚疏亞氨有絕佳的耐熱特性,所以允許廣泛 採用其他薄膜成形處理《例如··正常無結晶性液晶的處理 取尚溫度大約疋350 C,聚硫亞氨耐熱到大約4〇〇°c (聚硫亞 氨的正常熱凝固溫度大約是35(TC,而熱分解溫度則不超過 450 C )。因此,不像使用其他樹脂的情況,不需要降低處理 溫度。不須改變處理條件可避免發生因爲需要改變處理條 件所導致的失敗,這對於產品生產有極大的優點。 此外,其他用於液晶的樹脂之耐熱溫度大約是2〇〇。〇,而 丙締酸樹脂則不超過250°C。 另外,某些感光聚硫亞氨有L/S = 5 μηι (含)以上的分解能 力,這是形成金屬線的低阻抗金屬底層材料之最合適分解 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) 4 Si 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(6 ) 能力。 另外,在印刷電路板或這類領域内已經實際在聚硫亞氨 上電鍍銅,因此滿足使用電鍍處理當成濕薄膜成形技術觀 點内的底層薄膜。 在一個具體實施例内’使用電鍍當成濕薄膜成形技術, 並且底層樹脂包含電鍍催化劑。 依照此^體實施例,因爲包含電鍍催化劑,所以可使用 難以選擇添加電鍍催化劑的樹脂0 另外在容易添加電鍍催化劑的樹脂之情況下,在電鍍處 理期間可省略添加催化劑的步驟,如此可達成處理簡化的 目的,這是一項優點。 該具體實施例内進一步包含在形成低阻抗金屬薄膜步驟 之前的步驟:修改底層樹脂薄膜的表面。 依照此具體實施例,底層樹脂薄膜的表面已經修改過, 藉以在底層樹脂薄膜的表面上形成凹凸不平。因爲在底層 樹脂薄膜的表面上形成凹凸不平,所以可改善底層樹脂薄 膜與低阻抗金屬薄膜之間的黏性,到達使用催化劑添加方 法當成前置處理的傳統電鍍處理所無法到達之境界。 另外,因爲修改過的底層樹脂薄膜表面非常適合吸附金 屬離子,因此減少這些金屬離子就可在底層樹脂薄膜的表 面上形成金屬層。也就是,在不増加任何像是影印處理這 類圖樣形成處理的情況下,可在底層樹脂薄膜上選擇性形 成金屬薄膜,該薄膜在低阻抗金屬薄膜形成處理中當成催 化劑。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) ------.---,--lvk-----r---訂---------線 I、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 45^22β Α7 _ Β7 五、發明說明(7 ) 該具體實施例内進-步包含在修改有圖樣的底層樹脂表 面步骤之後的步驟:在表面修改過的底層樹脂薄膜上形成 一金屬層,該層用來當成利用濕薄膜成形技術形成低阻抗 金屬薄膜處理中的催化劑。 依照此具體實施例,在底層樹脂薄膜上形成一金屬層。 此金屬層用來當成利用非電電鍍處理當成濕薄膜成形處理 ,在底層樹脂薄膜上形成低阻抗金屬層的催化劑。因爲在 修改過的底層樹脂薄膜上很容易形成金屬層,如上面所述 ,所以很難添加電鍍催化劑的樹脂材料就可用來當成底層 樹脂,.讓底層樹脂薄膜的材料有許多種材料可供選擇,如 此可降低底層樹脂的材料成本。另外,因爲即使是使用容 易添加電鍍催化劑的樹脂也可省略在電鍍處理中添加催化 劑的步.驟,所以可減少金屬線的製程。 在一個具體實施例内,形成在利用濕薄膜成形技術形成 低阻抗金屬薄膜的處理中用來當成催化劑的金屬層之步骤 包含: 讓金屬離子吸附在表面修改過的底層樹脂薄膜上;以及 減少金屬離子。 依照此具體實施例’在金屬離子吸附在底層樹脂薄膜之 後’藉由減少金屬離子而形成金屬層。也就是,在不使用 任何乾膜配置技術或蝕刻技術的情況下,在底層樹脂薄膜 上會選擇性形成金屬層並且減少成本。因此,有助於金屬 線的製造,金屬線的製造成本也因而降低。 在一個具體實施例内,有圖樣底層樹脂薄膜的表面修改 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) X\ C H -------* II 裝 --------訂 ------線,. (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 45^226 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 A7 B7 五、發明說明(8 ) 步骢是使用KOH (苛性鉀)的處理。 依照此具體實施例,即使當底層樹脂薄膜使用像是聚硫 亞氨這類兩度对化學藥劑的材料所製成,蚀刻處理還是使 用KOH進行3因此’在底層樹脂薄膜表面上形成凹凸不 平,如此可讓底層樹脂薄膜與低阻抗金屬薄膜之間有良好 的黏性並且可吸附足夠的金屬離子。 在一個具體實施例内,吸附在表面修改過的底層樹脂薄 膜之金屬離子可爲铜、銀和把離于任一種。 依照此具體實施例,這些金屬離子用來當成利用非電電 路當成濕薄膜成形技術的低阻抗金屬薄膜之處理中的催化 劑,在此邵需要添加任何電鍍處理用的催化劑,如此可減 少形成低阻抗金屬薄膜的處理。另外,所有這些金屬離子 都可用來當成在底層樹脂薄膜上形成低阻抗金屬薄膜(例如 銅)的電鍍催化劑,而根據底層樹脂薄膜的種類或是電鍍處 理的條件選擇金屬離子。 在一個具體實施例内,減少金數離子的步驟就是用紫外 線照射低阻抗金屬薄膜形成地方的處理,如此金屬離子可 選擇性減少。 依照此具體實施例,照射紫外線後金屬離子會減少,所 以不需要減少劑,因此不再需要使用減少劑所牽涉到的廢 液處理程序=> 因此,可較低減少劑或這類藥劑的材料成本 以及廢液處理成本,如此金屬線的製造變得更容易並且價 格更低。 進一步,使用遮罩選擇性減少底層樹脂薄膜的金屬離子
未紙張尺度_巾_家標準(CNS)A4祕(21{) X (請先闓讀背面之注意事項再填寫本頁) c~^v-----„----訂----- *—線' -11 A7 B7
五、發明說明(9 ) ’可選擇性形成在形成低阻抗金屬薄膜的處理中當成催化 劑之金屬層。在此情況中’可在底層樹脂薄膜上形成不同 圖樣的低阻抗金屬薄膜。 在本發明中形成的底層樹脂薄膜最妤形成〇 〇5 _ 〇 5 μπι 的厚度。例如,在依照本發明形成主動矩陣驅動式LCD或 這類裝置的金屬線之情況下,若底層樹脂薄膜比較厚,則 會發生線路跳接部份不連接或者邊緣那份破裂的問題。有 關此主動矩陣驅動式LCD的金屬線,金屬線的總厚度最好 是0.5 -0.8 μιη之間’因此底層樹脂薄膜的厚度最好不超過 0.5 μιη » 不過,若比層樹脂薄膜太薄,則會發生底層樹脂 薄腹:與絕緣基材之間黏性過低的問題,或因爲触刻處理中 银刻深度不一致而使得底層樹脂薄膜消失。因此,底層樹 脂薄膜的厚度最好不低於0.05 μπι。 圖式之簡單説明 從下列詳細説明以及僅供説明而不限制本發明的附圖中 將可更加了解到本發明,其中: 圖1A ' 1Β、1C爲顯示依照本發明第一具體實施例製造金 屬線的方法之過程圖式; 圖2爲薄膜電晶體(TFT)的截面圖,其中將圖- 1C内顯 示的製造流程套用至主動矩陣基材上而獲得金屬線;以及 圖.3 A ' 3 B、3 C、3 D爲顯示依照本發明第三具體實施例製 造金屬線的方法之過程圖式; 較佳具體實施例之詳細説明 此後,將藉由附圖内説明的具體實施例詳細説明本發明 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) -------:1 丨—:----------r---訂---u -----線 l· (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁} 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 Α7 Β7 五、發明說明(ίο ) 的金屬線製造方法。 這些具體實施例將以,本發明的金屬線製造方法套用至 主動矩陣驅動式LCD的製造之假設做説明。 (弟一具體實施例) 圖1A - 1C爲本發明的金屬線製造方法第一具體實施例之 過程圖示,其中使用非電電鍍當成濕薄膜成形技術。在此 情況中’使用玻璃基材(Corning Inc,生產的c〇rnin| 1373 玻璃)當成絕緣基材1。請注意到,有關本規格書的絕緣基 材包含像是玻璃基材、陶瓷基材以及半導體基材這類無機 基材或在頂端表面上具備絕緣層的導體基材,以及許多 種有機基材或 PET (Polyethylene Terephthalate)、ABS (Alkylbenzene Sulphonate) ' PC (Polycarbonate)和這類材 質的薄膜。對於底層樹脂薄膜而言,在此使用感光聚硫亞 氨(Hitachi Chemical 製造的 HD-6000 - Du Pont)。 (第一步驟) 在第一步驟上,如圖1A内所示,利用塗佈處理在絕緣基 材1的頂端上形成底層樹脂薄膜2。 首先’用驗或酸或有機溶劑清洗或去除絕緣基材1頂端表 面的油潰。在此清潔程序中,結合超音波會更有效率。然 後在絕緣基材1乾燥之後,使用旋轉塗佈應用方法塗上—層 厚度大約丨.5 μπι的感光聚硫亞氨,並且進一步預先烘烤 (85C供烤120秒)形成底層樹脂薄膜2。在此主動矩陣驅動式 LCD内,金屬線的總厚度最好是0 5 - 0 8 μπ1之間,因此底 層樹脂薄膜的厚度最好不超過〇.5 μιη。底層樹脂薄膜2越薄 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公楚) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
• Τ • .^1 1 n n 1_ ^ n In I 線. 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 45,22
五、發明說明(11 ,則製造出來的金屬線越薄,並且會有更佳的逐漸變細構 造= {請先閱讀背面之?i意事項再填寫本頁) 不過,在需要較厚肖薄膜厚度時,樹脂部㈣可 一點= 手 此外,本情況中的底層樹脂薄膜可使用當成阻擋物用的 novolak樹脂、當成印刷電路板用的環氧樹脂以及這類樹 脂。不過_,任-種其上可形成圖樣以及金屬電鍍的樹脂都 可使用。 另外,針於其他選擇性電鍍而言,上述含有電鍍催化劑 的樹塒可用於具體實施例内。 不過,需要深思熟慮後才選擇樹脂,因爲底層樹脂薄膜2 與電嫂材料之間的黏性確定會有差異。 (第二步驟) 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 接下來在圖1B内,從第一步驟獲得的底層樹脂薄膜2將會 經歷曝光以及顯影過程,藉以製作出線路圖。更特別的是 ’在圖樣形成的阻力方面’在使用含像是steppei_這類曝光 設備的相片遮罩讓底層樹脂薄膜2曝光(曝光指數:400 mJ/cm2)4^^ ’則使用驗性顯影劑(Hitachi Chemical製造的 PL-DEVEL0PER-2N - Du Pont)進行顯影處理(室溫下50秒) ,然後進行烘烤處理(3〇〇°C進行60秒)。此點上感光聚硫亞 氨的薄膜厚度大約是0.5 μηι,藉由旋轉塗佈的旋轉器旋轉 圈數就可很容易控制此薄膜厚度。 可用曝光和顯影處理製作圖樣的感光樹脂最能降低成本 並且簡化處理。 .14 · 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) 45122 6 Α7 Β7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明說明(12 ) 此外’本“中的底層樹脂薄膜可使用當成阻擒物用的 n_lak樹脂、當成印刷電路板用的環氧樹脂以及這類樹 脂。不過,任-種其上可選擇性形成濕薄膜的感光樹脂都 可使用。 不過’需要深思熟慮後才選擇樹脂,因爲底層樹脂與電 鍍材料之間的黏性確定會有差異。 (第三步骤) 接下來如圖1C内所示,底層樹脂薄膜2&的頂端表面會製 作成線路圖,並且利用非電電鍍形成低阻抗金屬薄膜3。在 此情況下,使用銅電鍍當成非電電鍍,並且使用Mehex Company製造的Me丨plate Cu_39〇當成電鍍溶液。就此電鍍 洛液而T,在溶液溫度40。時執行1〇分鐘的電鍍處理,如此 可獲得薄膜厚度0.2 μιη的銅薄膜。铜、鎳、錫、金 '銀、 鉻、鈀或這類金屬可製成由非電電鍍形成的金屬薄膜。改 變浸入電鍍溶液的時間就可控制該金屬薄膜的厚度β 對於主動矩陣驅動式LCDs内的金屬線而言,就材料成本 、阻抗値 '電子遷徙阻力等等來説鋼是最適合的。薄膜厚 度爲0.2 - 0.5 μιη的銅薄膜可獲得相當低的線路或接點阻抗。 即使在無法選擇底層樹脂並且底層樹脂與電鍍銅之間黏 性很低的情況下,在底層樹脂上塗鎳(可相當容易與底層樹 脂相黏,進一步可塗上銅/金或這類金屬)可讓低阻抗線路與 底層樹脂有絕佳的黏貼程度。 雖然在此具體實施例内使用非電電鍍形成低阻抗金屬薄 膜,但是也可使用像是電解液電鍍以及電子配置等濕薄膜 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(2Μ X 297公釐) {請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線:
經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 成形技術。與非電電解比較起來,使用電解液電鍍可獲得 大量與底層薄膜黏貼性較佳的薄膜。 如同上面所示’第—具體實施例的金屬線製造方法與傳 統使用麵或這類金屬薄膜當成底層薄膜,並且在上面形成 低阻抗金屬薄膜的方法比較起來,可將製造過程簡化成如 下所述以大規模並且低成本製造金屬線。 先前技藝製造方法:底層钽金屬薄膜的乾膜成形處理4 底層纽金屬%膜的圖樣成形感光處理(阻力塗佈、曝光、顯 影)—蚀刻(纽乾蝕刻低阻抗銅金屬薄膜的乾膜成形處理 ->低阻抗銅金屬薄膜形成圖樣的影印處理(阻力塗佈、曝光 、顯影)->蝕刻(銅的濕蝕刻)。 第一具體實施例製造方法:底層樹脂薄膜的塗佈處理— 底層樹脂薄膜形成圖樣的影印處理(曝光 '顯影低阻抗鋼 金屬薄膜的非電選擇性電鍍處理。 第一具體實施例内使用的電鍍處理爲非電選擇電鍍(電鍍 溶液或基材内無電流通過,只將基材浸入溶液内才能形成 金屬薄膜),如此可輕易處理大規模的基材。 圖2顯示薄膜電晶體(TFT)的截面圖,其中將圖1A - ic内 顯示的製造流程套用至主動矩陣基材上而製造出金屬線。 由當成底層樹脂薄膜的感光聚硫亞氨1 3形成閘極線丨1, 並且在當成絕緣基材的玻璃基材12上形成銅製成的低阻抗 金屬薄膜14=>此積層薄膜11的薄片厚度不超過0.1 Ω/口。在 閘極線11上,利用CVD處理(化學蒸氣沈積)形成SiNx製成 的閘極絕緣體1 5。進一步在閘極絕緣體1 5上提供一個當成 -16" 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) -------11.---^-----r---訂---------線厂、 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) : 經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 451226 A7 _____ B7 多、發明說明(14) 通道部份的a-Si薄膜16、一個當成接點層的n+型a_s i薄膜 i 7、由銘製成的源極電極丨8和汲極電極丨9、ίτ〇製成的像素 電極20以及SiNx製成的絕緣外套2 1。 經過證實,以此方式獲得的TFT裝置與傳統TF丁裝置有類 似的特性’其中傳統裝置使用由傳統乾膜沈積形成的閘極 線°因此,證實第一具體實施例可用於主動矩陣驅動式 LCDs。 (第二具體實_施例) 在本發明的金屬線製造方法第二具體實施例内,使用曰 本專利Laid-Open刊物HEI 10_245444内顯示的電鍍技術以及 薄膜成形技術當成濕薄膜成形技術。 在第一和第二步驟上,執行類似餘地一具體實施例的處 理步驟。 不過第一步驟内使用感光聚硫亞氨當成樹脂。此聚硫亞 氨的表面將由過氧化氫溶液或醋酸酐内的硫酸硫化,如此 將硫化群組導入聚硫亞氨表面3經過中和之後,利用包含 容液的金屬離子處理硫化群组,如此可轉變成硫化群組的 金屬鹽。如此將減少結果金屬離子,這樣會在聚硫亞氨的 表面上形成金屬塗層。利用上述方法,將會在聚硫亞氨樹 脂的表面上形成銅薄膜。 在.此情況中’爲了讓此薄膜的阻抗更低,將使用電鍍技 術執行銅薄膜的薄膜增厚處理,讓铜/聚硫亞氨表面阻抗成 爲 0.1 Ω/口。 依照此方法,將使用在阻抗方面沒有問題的薄膜當成導 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格<210 X 297公釐) ----I Γ I I I.--—裂! l·---訂 -----* 緯 π、 (請先閱讀背面之法意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明說明(15) 線,以便製造出大規模、高解析度的平板顯示器3 另外,使用聚硫亞氨的優點爲,其當成樹脂薄膜具有高 耐熱以及耐化學藥劑的特性’這樣用於第一具體實施例内 説明的T FTs之應用也.很容易應用於第二具體實施例内。 (第三具體實施例) 除了第一具體實施例的金屬線製造方法之外,此第三具 體實施例包含修改底層樹脂薄膜表面的步驟。 圖3 A、3 B、3 C爲顯示依照第三具體實施例的金屬線製造 方法之過程圖示,其中使用非電電鍍當成濕薄膜成形技術。 (第一步驟) 在圖3 A内顯示的第一步驟上,在絕緣基材丨的表面清潔與 乾燥之後,將塗上厚度2.6 μπι的感光聚硫亞氨然後預先烘 烤(以85°C烘烤120秒),之後形成底層樹脂薄膜2。 (第二步驟) 接下來在圖3B内顯示的第二步驟上,在底層樹脂薄膜2上 形成圖樣。更特別的是,使用含像是stepper這類曝光設備 的相片遮罩讓由感光聚硫亞氨製成的底層樹脂薄膜2曝光 (曝光指數:400 mJ/cm2),之後,則使用驗性顯影劑 (Hitachi Chemical 製造的 PL-DEVELOPER-2N,Du Pont)進 行顯影處理(室溫下50秒),然後進行烘烤處理(300°C進行 60秒)。此點上有圖樣的底層樹脂薄膜2a的薄膜厚度大約是 1 μιη 〇 (第三步驟) 接下來如圖3C内所示,在底層樹脂薄膜2a的頂端表面製 ,18 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) k----l·---訂---------線, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 6 經濟部智慧財產扃員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明(16 ) 作成線路圖之後,則形成金屬薄膜4。 首先’由感光聚硫亞氨製成的底層樹脂薄膜2 a將浸入 KOH溶液中(5 mo丨/L)(以5 0°C浸泡5分鐘),藉此讓其表面改 變成凹凸不平。經過KOH處理後,還是可發現感光聚硫亞 氨樹脂的陽離子交換基之醜鍵和carb oxyl基。請注意到,此 點上底層樹脂薄膜2a的薄膜厚度大約是0.3 jam。 接下來,將具有圖樣底層樹脂薄膜2a的絕緣基材1浸入室 溫的AgN〇3溶液1分鐘。在此處理中,銀離子會因爲離子 交換反應而吸附在底層樹脂薄膜2a的修改過表面2b上。之 後,使用紫外線照射(以140W低壓水銀燈照射兩小時)具有 底層樹脂薄膜2a的絕緣基材1,藉此減少銀離子,如此會在 底層樹脂薄膜2a上形成當成金屬屢的銀層4。 雖然在此具體實施例中形成當成金屬層的銀層4,不過可 使用像是铜、鈀或這類銀以外的金屬,並且任何可在後續 處理中形成低阻抗金屬薄膜的非電電鍍内當成催化劑使用 之金屬層都可使用。另外,利用電鍍形成低阻抗金屬薄膜 時,該金屬層最好具有可將表面阻抗分配變成最小的低電 阻。 另外在此具體實施例内,紫外線會照射到絕緣基材1的整 個表面,如此會減少吸附於底層樹脂薄膜2a的修改過表面 2b之銀離子。此外,利用遮罩或這類物體選擇性照射紫外 線可選擇性減少銀離子。在此情況下,銀離子未減少的部 份上不會形成低阻抗金屬薄膜,在有圖樣的底層樹脂薄膜 2a上可形成不同構造的低阻抗金屬線。進一步,使用減少 -19- 本紙張尺度適用中國國家標準<CNS)A4規格(210 X 297公釐) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)
6 A7 B7 五、發明說明(17 ) 劑不使用紫外線也可減少銀離子。 (第四步驟) . (請先閱讀背面之沒意事項再填寫本頁) 接下來如圖3D内所示,在底層樹脂薄膜2a的表面上利用 非電電鍍形成低阻抗.金屬薄膜3。在此情況下,使用銅電鐘 當成非電電鍍’並且使用Meltex Company製造的Melplate Cu-3 90當成電鍍溶液。就此電鍍溶液而言,在溶液溫度4〇。 時執行10分鐘的電鍍處理,如此可獲得薄膜厚度0.2 μιη的 铜薄膜。在底層樹脂薄膜2a上的銀層4用來當成銅配置的催 化劑。在此具體實施例内,因爲底層樹脂薄膜2a的整個表 面上都形成銀層4,所以底層樹脂薄膜2a的整個表面上都會 沈積鋼當成低阻抗金屬薄膜3。 --線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在此具體實施例内,感光聚硫亞氨(就是底層樹脂薄膜 2a)的薄膜厚度大約是〇.3 μιη,並且鋼薄膜(就是低阻抗金屬 薄膜3)的薄膜厚度大約是0.2 μπι。底層樹脂薄膜2a的厚度以 及低阻抗金屬薄膜3的厚度總和(即是金屬線的總厚度)大約 是0.5 μιη。這些金屬線最好是具有圖2内所示截面結構的薄 膜電晶體(TFT)之金屬線,也就是因爲整個金屬線的厚度大 約是〇.5 μιη,這也是避免在線路接點部份上不連接或邊緣 部份發生破裂這類問題的最佳厚度,如此便可時現在顯示 等級方面非常優異的主動矩陣驅動式LCD。 雖然圖樣底層樹脂薄膜2a的表面修改是在本具體實施例 内底層樹脂薄膜2的圖樣製作之後’在製作圖樣之前的底層 樹脂薄膜2的表面上還是可進行修改。 本發明適合用於像是液晶顯示器(LCDs)、電漿顯示板 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(21〇 x 297公楚) A7 -------- B7 五、發明說明(18 ) (PDPs)、電鉻酸顯示器(ECDs:^電發光顯示器(elDs)這類 平板,.·>、示益,並且利用減少製造程序或使用銅減少線路阻 抗可相當有效的降低製造成本,而使用濕薄膜成形技術取 代乾膜沈積技術可節省資源。 進—步,本發明並不受限於製造平板顯示器的金屬線之 方法’所以可廣泛用於其他領域内當成製造金屬線的方法。 如此已經説明了本發明,吾人可了解到有許多可變化的 方式。這類變化不可悖離本發明的精神與領域,並且所有 這些對於精通此技藝的人士都是顯而易見的變化將包含在 下列申請專利範圍的領域内。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) VW-----訂---------線丨 經濟部智慧財產局員Μ消費合作社印製 -21 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS>Α4規格(210 X 297公釐) δ 4 f A7 B7 五、發明說明(19 參考編號: 1 絕緣基材 2:底層樹脂薄膜 2a:形成線路圖的底層樹脂薄膜 2b:修改過的表面 3: 低阻抗金屬薄膜 4:金屬層 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) J-k tr---------線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)