印刷线路、薄膜晶体管及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种印刷线路、薄膜晶体管及其制造方法。线路结构包括多个金属纳米结构以及金属氧化物层。金属氧化物层配置于金属纳米结构的表面上且填满金属纳米结构的交会处的间隙。配置于金属纳米结构的表面上的金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。同时以上线路的制造方法、薄膜晶体管及其制造方法亦被提出。本发明专利技术的线路结构可以阻止水气进入以避免氧化，亦可增加其耐热性及维持导电性，进而提升线路的稳定性以及导电性。

Printed circuit, thin film transistor and manufacturing method thereof

The invention provides a printed circuit, a thin film transistor and the manufacturing method thereof. The circuit structure consists of several metal nanostructures and metal oxide layers. The metal oxide layer is arranged on the surface of the metal nanostructure and fills the gap of the metal nanostructure intersection. The thickness of the metal oxide layer on the surface of the metal nanostructure is between 0.1 nm and 10 nm. At the same time, the manufacturing methods of the above lines, the thin film transistors and their manufacturing methods are also presented. The circuit structure of the invention can prevent water vapor from entering, so as to avoid oxidation, increase heat resistance and maintain electric conductivity, and enhance the stability and conductivity of the circuit.

【技术实现步骤摘要】
印刷线路、薄膜晶体管及其制造方法
本专利技术涉及一种印刷线路、薄膜晶体管及其制造方法，尤其涉及一种具有优异耐热性及导电性的印刷线路、具有改善的操作电压的薄膜晶体管及其制造方法。
技术介绍
在现今印刷线路制程中，所使用的导电墨水多以经纳米化的金属颗粒与溶剂混合而成。但由于金属颗粒经纳米化后，会大幅提高所形成的金属结构的氧化速度，因此降低其稳定性以及缩短保存周期。虽然现行的导电墨水中多以具有高稳定性的金和/或银的纳米颗粒或纳米线来形成，但即便如此，当导电墨水暴露在空气中，依然会产生稳定性降低及保存周期缩短的问题。为了解决上述的问题，目前的解决方法多半集中于化学合成方法的开发，例如在金属纳米颗粒上形成保护层或保护膜，但此类方法仅可对应专一的金属。因此，开发泛用性的保护层制作方法是目前极需努力的目标。
技术实现思路
本专利技术提供一种印刷线路，其在金属纳米结构上具有金属氧化物层且金属氧化物层填满金属纳米结构的交会处的间隙。本专利技术提供一种印刷线路的制造方法，可制造具有高稳定性及优异导电性的印刷线路。本专利技术提供一种薄膜晶体管，其在源极与漏极的金属纳米结构上具有金属氧化物层且金属氧化物层填满金属纳米结构的交会处的间隙。本专利技术提供一种薄膜晶体管的制造方法，可制造具有改善的操作电压的薄膜晶体管。本专利技术提供一种印刷线路，印刷线路位于基板上。线路结构包括多个金属纳米结构以及金属氧化物层。金属氧化物层配置于金属纳米结构的表面上且填满金属纳米结构的交会处的间隙，其中位于金属纳米结构的表面上的金属氧化物层的厚度例如是介于0.1纳米至10纳米。本专利技术提供一种制造印刷线路的方法，包括：首先，进行第一印刷制程，以于基板上形成金属层，其中金属层包括多个金属纳米结构。接着，进行第二印刷制程，以于金属层上形成金属氧化物前驱物层，且金属氧化物前驱物层覆盖金属层，其中金属氧化物前驱物层包括金属氧化物前驱物及溶剂。然后，进行加热制程，以去除金属氧化物前驱物层中的溶剂以及使金属氧化物前驱物层中的金属氧化物前驱物还原成金属氧化物，以于金属纳米结构的表面上形成金属氧化物层，且金属氧化物层填满金属纳米结构的交会处的间隙。形成于所述金属纳米结构的表面上的所述金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。本专利技术提供一种薄膜晶体管，其包括源极与漏极、主动层、介电层以及栅极。源极与漏极配置于基板上。主动层覆盖源极与漏极且填入源极与漏极之间的间隙。介电层覆盖主动层。栅极配置于介电层上。源极与所述漏极包括多个金属纳米结构以及金属氧化物层，金属氧化物层配置于金属纳米结构的表面上且填满金属纳米结构的交会处的间隙，以及配置于金属纳米结构的表面上的金属氧化物层的厚度为0.1纳米至10纳米。本专利技术提供一种形成薄膜晶体管的方法，其包括：首先，进行第一印刷制程，以于基板上形成图案化导电层，其中图案化导电层包括多个金属纳米结构。接着，进行第二印刷制程，以于图案化导电层上形成金属氧化物前驱物层，且金属氧化物前驱物层覆盖图案化导电层，其中金属氧化物前驱物层包括金属氧化物前驱物及溶剂。然后，进行加热制程，以去除金属氧化物前驱物层中的溶剂以及使金属氧化物前驱物层中的金属氧化物前驱物还原成金属氧化物，以于金属纳米结构的表面上形成金属氧化物层，且金属氧化物层填满金属纳米结构的交会处的间隙。之后，于基板上形成主动层，覆盖图案化导电层与金属氧化物层且填入图案化导电层之间的间隙。其后，于基板上形成介电层，覆盖主动层。再者，于所述介电层上形成栅极。形成于金属纳米结构的表面上的金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。基于上述，本专利技术的印刷线路由于在金属纳米结构的表面上具有金属氧化层，除了可以阻止水气进入以避免氧化外，亦可增加其耐热性及维持导电性。此外，由于金属氧化物层会聚集在金属纳米结构间的交界处，因此可有助于相邻金属纳米结构之间的接合，进而提升线路的稳定性以及导电性。另外，本专利技术的薄膜晶体管的源极/漏极中的金属纳米结构上具有金属氧化物层，有助于电子或电洞的注入，进而改变功函数(workfunction)以及改善薄膜晶体管的操作电压。为让本专利技术的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。附图说明图1至图3所显示为本专利技术实施例的印刷线路的制造流程示意图；图4A至图4D所显示为本专利技术实施例的薄膜晶体管的制造流程剖面图；图5A为在喷印胶体组成物前的纳米银线的电子显微镜照片；图5B为在喷印胶体组成物并进行烘烤后的纳米银线的扫描式电子显微镜(ScanningElectronMicroscope；SEM)照片；图6A为实例2的纳米银线的扫描式电子显微镜照片；图6B为比较例1的纳米银线的扫描式电子显微镜照片；图7为实例3与比较例2的温度-片电阻曲线图。附图标记：10：印刷线路20：薄膜晶体管100、400：基板110：金属层112：金属纳米结构120：金属氧化物前驱物层130：金属氧化物层132：交会处402a：源极402b：漏极404：主动层406：介电层408：栅极T：厚度具体实施方式图1至图3所显示为本专利技术实施例的印刷线路的制造流程示意图。首先，请参照图1，进行第一印刷制程，以在基板100上形成金属层110。基板100例如是玻璃基板或硅基板。形成金属层110的方法例如是喷墨印刷法。在本实施例中，金属层110包括多个金属纳米结构112。金属纳米结构112可以是金属纳米线、金属纳米粒子或其组合。金属纳米结构112的材料例如是金、银或铜。金属纳米线的线宽例如是介于10纳米至50纳米。金属纳米粒子的粒径例如是介于10纳米至300纳米。接着，请参照图2，进行第二印刷制程，以于金属层110上形成金属氧化物前驱物层120，且金属氧化物前驱物层120覆盖金属层110。形成金属氧化物前驱物层120的方法例如是使用喷墨印刷法将胶态的金属氧化物前驱物溶液喷印至金属层110上，并使胶态的金属氧化物前驱物溶液完全地覆盖金属层110。在本实施例中，金属氧化物前驱物溶液包括金属氧化物前驱物及溶剂。金属氧化物前驱物的材料例如是二氧化钛前驱物、氧化锌前驱物或氧化钨前驱物。溶剂例如是水。在本实施例中，由于是于基板100上喷印金属层110之后才于金属层110上喷印金属氧化物前驱物层120，而非将形成金属材料层110与金属氧化物前驱物层120的溶液混合后，将上述混合液喷印至基板100上，因此不需额外测试或调整喷印上述混合液的最佳参数。藉此除了可简化制程外，亦可减少因混合不当所造成喷头阻塞的问题。接着，请参照图3，进行加热制程，加热金属氧化物前驱物层120，以于金属纳米结构112的表面上形成金属氧化物层130。至此，即完成了印刷线路10的制作。详细来说，在加热过程中，金属氧化物前驱物层120中的溶剂会因加热而去除，且金属氧化物前驱物会还原成金属氧化物。此外，在溶剂蒸发过程中，金属氧化物层130除了会形成在金属纳米结构112的表面上，金属氧化物层130亦会逐渐朝向金属纳米结构112的交会处132聚集。也就是说，在加热制程之后，金属氧化物层130会填满金属纳米结构112的交会处132的间隙。在本实施例中，形于所述金属纳米结构112的表面上的所述金属氧化物层130的厚度T例如是介于0.1纳米至10纳米。在本实施例中，加热金属氧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种印刷线路，配置于基板上，其特征在于，所述印刷线路包括：多个金属纳米结构；以及金属氧化物层，配置于所述金属纳米结构的表面上且填满所述金属纳米结构的交会处的间隙，其中配置于所述金属纳米结构的表面上的所述金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。

【技术特征摘要】
1.一种印刷线路，配置于基板上，其特征在于，所述印刷线路包括：多个金属纳米结构；以及金属氧化物层，配置于所述金属纳米结构的表面上且填满所述金属纳米结构的交会处的间隙，其中配置于所述金属纳米结构的表面上的所述金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。2.根据权利要求1所述的印刷线路，其特征在于，所述金属纳米结构包括金属纳米线、金属纳米粒子或其组合。3.根据权利要求1所述的印刷线路，其特征在于，所述金属纳米结构的材料包括金、银或铜。4.根据权利要求1所述的印刷线路，其特征在于，所述金属氧化物层的材料包括二氧化钛、氧化锌或氧化钨。5.一种印刷线路的制造方法，其特征在于，包括：进行第一印刷制程，以于基板上形成金属层，其中所述金属层包括多个金属纳米结构；进行第二印刷制程，以于所述金属层上形成金属氧化物前驱物层，且所述金属氧化物前驱物层覆盖所述金属层，其中所述金属氧化物前驱物层包括金属氧化物前驱物及溶剂；以及进行加热制程，以去除所述金属氧化物前驱物层中的溶剂以及使所述金属氧化物前驱物层中的金属氧化物前驱物还原成金属氧化物，以于所述金属纳米结构的表面上形成金属氧化物层，且所述金属氧化物层填满所述金属纳米结构的交会处的间隙，其中形成于所述金属纳米结构的表面上的所述金属氧化物层的厚度介于0.1纳米至10纳米。6.根据权利要求5所述的印刷线路的制造方法，其特征在于，所述金属纳米结构包括金属纳米线、金属纳米粒子或其组合。7.根据权利要求5所述的印刷线路的制造方法，其特征在于，所述金属纳米结构的材料包括金、银或铜。8.根据权利要求5所述的印刷线路的制造方法，其特征在于，金属氧化物前驱物的材料包括二氧化钛前驱物、氧化锌前驱物或氧化钨前驱物。9.根据权利要求5所述的印刷线路的制造方法，其特征在于，所述溶剂包括水。10.根据权利要求5所述的印刷线路的制造方法，其特征在于，进行所述加热制程的温度介于50℃至200℃。11.一种薄膜晶体管，其特征在于，包括：源极与漏极，配置于基板上；主动层，覆盖所述源极与所述漏极且填入所述源极与所述漏极之间的间隙；介电层，覆盖所述主动层；以及栅极，配置于所述介电层上，其中所述源极与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：何羽轩，
申请(专利权)人：华邦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71