显示器装置中黏附铜互连的系统与方法制造方法及图纸

实施例大体上是关于形成在基板上的导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】显示器装置中黏附铜互连的系统与方法相关申请的交叉引用本申请案根据专利法主张2018年4月20日申请的美国临时申请案序列号第62/660677号和2019年2月25日申请的美国临时申请案序列号第62/809963号的优先权权益，其每一者的内容为本案的基础且是以全文引用方式并入本文中。
本说明书是关于具有对铜的改良黏附的玻璃和/或陶瓷表面及制品。
技术介绍
玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷基板对许多应用而言合乎需要，包括用作显示器盖片(tile)、用作电接口的中介层、RF滤波器和/或RF开关。玻璃基板已变为用于这类应用的硅和纤维加强聚合物的吸引人的替代品。也就是说，用于形成互连的典型金属并不非常良好地黏附至玻璃基板。因此，出于至少上文提及的原因，在这项技术中存在对用于将铜黏附至玻璃、陶瓷和玻璃陶瓷材料的先进系统和方法的需要。
技术实现思路
实施例大体上是关于基板和导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。此概要仅提供一些实施例的一般概述。短语“在一个实施例中”、“根据一个实施例”、“在各种实施例中”、“在一或多个实施例中”、“在特定实施例中”和类似短语大体上意指该短语后所跟的特定特征、结构或特性是包括在至少一个实施例中，且可包括在一个以上的实施例中。重要地，这类短语未必是指相同实施例。许多其他实施例将自以下详细描述、所附权利要求书和附图变得更完整清楚。附图说明可通过参考在说明书的剩余部分中描述的附图来实现对本专利技术的各种实施例的进一步理解。在附图中，相同的参考数字遍及若干附图用于指代类似的部件。在一些情况下，由小写字母组成的子标记与表示多个类似部件之一的参考数字相关联。当提及参考数字而不规定现有的子标记时，其意欲指代所有此类多个类似的部件。图1为现有技术显示器的示意顶部透视图；图2a至图2c展示根据一些实施例在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置；图3为展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图；图4a至图4d展示根据其他实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，这些工艺包括在基板的表面上扩展氧区域；图5为展示根据各种实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图，所述方法包括使用沥滤工艺在基板的表面上扩展氧区域；图6为展示根据一些实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的另一方法的流程图，所述方法包括使用蚀刻工艺在基板的表面上扩展氧区域；图7a至图7d展示根据一些实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，该玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括安置在所述基板的表面上的终止层；图8为展示根据一或多个实施例的用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的方法的流程图，所述玻璃或玻璃陶瓷显示器基板包括处于所述基板的表面上的终止层；和图9a至图9e展示根据各种实施例的在应用用于在玻璃或玻璃陶瓷显示器基板上形成铜互连的各别工艺之后的临时显示器装置，这些工艺包括在所述基板的表面上扩展氧区域和形成安置在所述基板的表面上的密封层。具体实施方式实施例大体上是关于形成在基板上的导电互连，且更特定而言是关于具有安置在其上的铜互连的玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板。转看图1，展示现有技术显示器盖片50。显示器盖片50包括第一基板52，其具有第一表面55和外周边56。显示器盖片50包括像素元件的行60和像素元件58的列70。像素元件58的每一行60是通过行电极62和像素元件58的多个列70连接，且像素元件58的每一列70是通过列电极72连接。显示器盖片50进一步包括启用像素元件58的行60的至少一个行驱动器65，及启用像素元件58的列70的至少一个列驱动器75。在现有技术显示器盖片50中，行驱动器65和列驱动器75是位于第一表面55上，处于像素元件的相同侧上，从而需要边框(未展示)来覆盖行驱动器65和列驱动器75。本文论述的各种实施例提供包括形成在玻璃、陶瓷或玻璃陶瓷基板上的铜互连的系统、装置和方法。一些这类实施例产生铜互连，其与使用替代工艺形成的具有类似形状和大小的铜互连比较降低电阻率，和/或允许较薄的更多功能互连。基于本文提供的公开内容，本领域普通技术人员将认识到可经由使用所公开实施例的工艺和元件达成的各种其他优点。各种实施例提供用于在基板上形成金属互连的方法。这类方法包括：使基板的表面粗糙化以产生粗糙化表面，在粗糙化表面上形成铜合金层；形成安置在铜合金层上方的铜层以产生临时显示器装置；和将临时显示器装置退火。短语“铜合金”是以其最广意义使用来意指任何含铜金属。因此，铜合金可为纯铜，或铜和一或多种其他金属的组合。当相较于平坦表面上具有相同尺寸的暴露表面面积时，上文提及的粗糙化增加暴露表面面积。铜合金层包括铜和选自以下各项的至少一种其他金属：锰、镍、钛、铝、锌、镁、钙或钨。将临时显示器退火产生其他金属的子集与基板的玻璃的组合以在基板与铜合金层之间产生界面层。在上文提及的实施例的一些情况下，玻璃和陶瓷的组合为：仅玻璃，或玻璃的一部分和陶瓷的一部分。在上文提及的实施例的各种情况下，铜层为实质上纯铜层。在一些情况下，当围绕在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的中点为中心，且自该中点延伸在实质上纯金属层的顶表面与界面层的顶表面之间的距离的加和减二十个百分比的区带内测量时，实质上纯铜层展现以摩尔百分比计大于九十九点五个百分比(99.5％)的铜的纯度。在上文提及的实施例的各种情况下，其他金属为锰，且铜合金层为锰-铜合金层。在一些这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于五个(5)百分比。在其他这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于两个(2)百分比。在其他这类情况下，锰-铜合金层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。在各种这类情况下，界面层包括锰-硅氧化物(MnSiOx)。在一或多个这类情况下，形成安置在铜合金层上的铜层是原位进行以避免铜合金层的氧化。在一些这类情况下，方法进一步包括在形成铜层之前氧化铜合金层的暴露表面。将临时显示器装置退火产生包括锰-硅氧化物的相邻基板的表面的界面层，和包括锰氧化物的在界面层与铜层之间的层。在上文提及的实施例的一些情况下，退火包括使临时显示器装置暴露于大于两百八十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。在各种这类情况下，退火包括使临时显示器装置暴露于大于三百二十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。在上文提及的实施例的各种情况下，使基板的表面粗糙化包括沥滤基板的表面。在上文提及的实施例的其他情况下，使基板的表面粗糙化包括蚀刻基板的表面。其他实施例提供显示器盖片，其包括：由玻璃和陶瓷的组合形成的基板；安置在基板的表面上方的金属合金层；和安置在基板与金属合金层之间的锰-硅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在基板上形成金属互连的方法，所述方法包含：/n在基板的表面上形成锰-铜层，其中所述基板由选自由以下各项组成的群的材料形成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；/n将所述锰-铜层的表面暴露于氧化环境以形成氧化层；/n形成安置在所述氧化层上的铜层以产生临时显示器装置；和/n退火所述临时显示器装置以产生：/n相邻于所述基板的所述表面的包括锰-硅氧化物的界面层，和/n在所述界面层与所述铜层之间的包括锰氧化物的层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180420 US 62/660,677;20190225 US 62/809,9631.一种用于在基板上形成金属互连的方法，所述方法包含：
在基板的表面上形成锰-铜层，其中所述基板由选自由以下各项组成的群的材料形成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；
将所述锰-铜层的表面暴露于氧化环境以形成氧化层；
形成安置在所述氧化层上的铜层以产生临时显示器装置；和
退火所述临时显示器装置以产生：
相邻于所述基板的所述表面的包括锰-硅氧化物的界面层，和
在所述界面层与所述铜层之间的包括锰氧化物的层。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的浓度为以摩尔百分比测量的小于五个(5)百分比。


3.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于两个(2)百分比。


4.如权利要求1所述的方法，其中所述锰-铜层中锰的所述浓度为以摩尔百分比测量的小于零点五个(0.5)百分比。


5.如权利要求1所述的方法，其中所述铜层为实质上纯铜层。


6.如权利要求5所述的方法，其中当在所述实质上纯金属的层与所述界面层之间的至少一个位置处测量时，所述实质上纯铜层展现以摩尔百分比计的大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。


7.如权利要求1所述的方法，其中所述退火包括使所述临时显示器装置暴露于大于两百八十摄氏度的温度历时大于两百秒的时期。


8.如权利要求7所述的方法，其中所述退火包括使所述临时显示器装置暴露于大于三百二十摄氏度的温度历时大于一千秒的时期。


9.如权利要求1所述的方法，所述方法进一步包含：
在所述基板的表面上形成所述第一铜层之前使所述基板的所述表面粗糙化以产生粗糙化表面，其中在相较于具有相同尺寸的平坦表面的暴露表面面积时，所述粗糙化增加暴露表面面积。


10.如权利要求9所述的方法，其中粗糙化所述基板的所述表面包括：沥滤所述基板的所述表面。


11.如权利要求9所述的方法，其中所述基板包括SiO2，且其中粗糙化所述基板的所述表面包括：蚀刻所述基板的所述表面以使得所述SiO2浓度在接近所述基板的所述界面和所述锰-铜层处比所述基板整体高。


12.一种显示器盖片，所述显示器盖片包含：
基板，其中所述基板由材料形成，所述材料由以下各项组成：玻璃、陶瓷，以及玻璃与陶瓷的组合；
金属合金层，其安置在所述基板的表面上方；和
锰-硅氧化物的界面层，其安置在所述基板与所述金属合金层之间。


13.如权利要求12所述的显示器盖片，其中所述金属合金层为实质上纯铜层。


14.如权利要求13所述的显示器盖片，其中当在延伸所述实质上纯金属的层的顶表面与所述界面层的顶表面之间的所述距离的加和减二十个百分比的区带内测量时，所述实质上纯铜层展现以摩尔百分比计大于九十九个百分比(99％)的铜的纯度。


15.如权利要求13所述的显示器盖片，其中所述显示器盖片进一步包括：
包括锰氧化物的中介层，其是夹在所述实质上纯铜层与所述界面层之间。


16.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：明煌·黄，金勋，罗伯特·乔治·曼利，拉杰什·瓦迪，朱斌，
申请(专利权)人：康宁公司，
类型：发明
国别省市：美国;US