金属导线及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种金属导线及其制造方法，包括下列步骤：形成一第一膜层于一基板上。形成一第二膜层于第一膜层上。形成一导线开口于第一与第二膜层，并曝露出部分基板上表面。对第一膜层的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于第二膜层与基板间形成一侧向缺口。形成一晶种层于导线开口曝露的基板上表面及第二膜层上表面。进行一电镀工序，形成一金属材料于晶种层表面，并填充于导线开口与侧向缺口中，而形成一金属层。去除第二膜层，并剥离层叠于第二膜层之上的晶种层及金属材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术关于一种，特别是关于一种应用于液晶显示面板制造工艺的。
技术介绍
随着显示科技的进步，与传统的CRT显示器相比，薄膜晶体管液晶显示器(thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)具有轻、薄、低辐射以及体积小而不占空间的优势。因此，薄膜晶体管液晶显示器目前已经成为显示器市场的主力产品，为因应液晶显示产品的快速发展，液晶面板厂商的产业竞争日增。在液晶显示面板的制造过程中，栅极导线属于在基板上的第一道图案化金属层，因此栅极导线的结构特征对于后续沉积绝缘层等工序的影响很大。在目前的技术中，上述第一道图案化金属层可利用多层膜剥离(lift-off)加上沉积的方法来制造，技术手段如下所述。请参照图1A至图1E，其为公知制造图案化金属层的方法示意图。首先在一基板10的上表面依序形成一第一膜层12、一第一金属层13及一第二膜层14。接着，在第二膜层14上进行光刻工序，而形成一开口15于第二膜层14上，并暴露出部分的第一金属层13，如图1B所示。请参照图1C，经由第二膜层14的开口15对第一金属层13进行蚀刻工序，直到暴露出部分的第一膜层12上表面，并且使第一金属层13的侧壁进一步受到侧向蚀刻，而在第二膜层14与第一膜层之间形成一个内凹的侧向缺口15a。其中，此蚀刻工序所使用的蚀刻液仅会对第一金属层13产生作用，或者此蚀刻工序中，第一金属层13的蚀刻选择比大于其它膜层。请参照图1D，接着全面沉积第二金属层16在基板10上方，也就是说第二金属层16除了沉积在第二膜层14上表面，更通过开口15沉积在部分第一膜层12上表面。最后，可用蚀刻等方式去除第二膜层14。当第二膜层14被去除时，会连带地剥离(lift-off)覆盖于第二膜层14上方的第二金属层16，而仅留下在第一膜层12上表面的第一金属层13及第二金属层16。如图1E所示，留在第一膜层12上表面的第二金属层16即成为所需的金属导线161，且第一金属层13及金属导线161构成第一道图案化金属层。请继续参照图1E，由于金属导线161以沉积的方式来形成，因此在金属导线161两侧的导线边缘161a的坡度会显得较陡。然而，当接着进行沉积绝缘层等后续工序时，坡度较陡的导线边缘161a容易造成绝缘层附着不良或者绝缘层破洞的情形发生，进而影响电性，甚至导致短路或电路失效的问题。因此，鉴于上述公知技术中所仍存在的不足之处，对此提供一为当前技术所必需的实际有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术的一目的在于通过制造工艺方法改善金属导线的边缘处坡度太陡的问题。本专利技术的另一目的在于通过改善金属导线的边缘处坡度太陡的问题，以减少后续绝缘层沉积时附着不良或是破洞的情形发生，并产生较佳的电性效果。本专利技术的另一目的在于缓和金属导线边缘处的坡度，以增加后续绝缘层工序的余裕，提升后续工序的良率。本专利技术提供一种金属导线，其包括一晶种层及一金属层。其中，晶种层形成于一基板上。金属层形成于晶种层上，且金属层两端为阶梯状结构。本专利技术提供一种金属导线的制造方法，包括下列步骤形成一晶种层于一基板上。形成一第一膜层于晶种层上。形成一第二膜层于第一膜层上。形成一导线开口于第一与第二膜层，并曝露出部分晶种层上表面。对第一膜层的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而在第二膜层与晶种层间形成一侧向缺口。进行一电镀工序，填充一金属材料于导线开口与侧向缺口中，而形成一金属层。去除第一膜层与第二膜层，并剥离在第二膜层上的金属层。去除未被金属层覆盖的晶种层。本专利技术提供一种金属导线的制造方法，包括下列步骤形成一第一膜层于一基板上。形成一第二膜层于第一膜层上。形成一导线开口于第一与第二膜层，并曝露出部分基板上表面。对第一膜层的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于第二膜层与基板间形成一侧向缺口。形成一晶种层于导线开口曝露的基板上表面及第二膜层上表面。进行一电镀工序，形成一金属材料于晶种层表面，并填充于导线开口与侧向缺口中，而形成一金属层。去除第二膜层，并剥离层叠于第二膜层的上的晶种层及金属材料。关于本专利技术的优点与精神，以及更详细的实施方式可以通过以下的实施方式以及所附图得到进一步的了解。附图说明通过以下详细的描述结合所附图示，将可轻易的了解上述内容及此项专利技术的诸多优点，其中图1A至图1E为公知图案化金属层的制造方法示意图；图2A至图2H为本专利技术金属导线的第一实施例的制造方法示意图；以及图3A至图3J为本专利技术金属导线的第二实施例的制造方法示意图。其中，附图标记10基板 12第一膜层13第一金属层14第二膜层15开口 15a侧向缺口16第二金属层161金属导线161a导线边缘20基板21晶种层22第一膜层23第二膜层 24导线开口24a侧向缺 25金属材料251金属层 26金属阻挡层27栅极绝缘层30基板31第一膜层 31a间隙32第二膜层 33导线开口33a侧向缺 34晶种层35金属材料 351金属层36金属阻挡层37栅极绝缘层 具体实施例方式本专利技术所提供的金属导线的制造方法利用多层膜剥离(lift-off)加上电镀的方法来制造，且包括不同的实施例类型，详细描述如下。第一实施例请参照图2A至图2H，其为本专利技术金属导线的第一实施例的制造方法示意图。请参照图2A，首先提供一基板20，并且在基板20上表面形成一晶种层21。其中，基板20包括一玻璃基板，而晶种层21的材料可为铜(Cu)、钽(Ta)、钛(Ti)、铬(Cr)或铝(Al)等导电金属，用以作为后续电镀工序中的电极。请参照图2B，晶种层21形成后，依序形成一第一膜层22于晶种层21上，以及形成一第二膜层23于第一膜层22上。接着，以一掩模于第一膜层22与第二膜层23上定义出一导线开口24的位置，然后对上述两膜层进行一干蚀刻工序，而形成导线开口24于第一膜层22与第二膜层23上，并且通过此导线开口24暴露出部分晶种层21的上表面，如图2C所示。请参照图2D，导线开口24形成之后，对第一膜层22的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于第二膜层23与晶种层21间形成一侧向缺口24a。上述的侧向缺口24a利用选择性蚀刻的工序来达成。当两膜层的材料不同时，两者的蚀刻选择比也会跟着不同，一旦同时对第一膜层22与第二膜层23进行侧向蚀刻(一般为湿蚀刻)时，两膜层的侧壁的回缩量就会不同。在本实施例中，第一膜层22的开口侧壁的回缩量大于第二膜层23的开口侧壁的回缩量，且第一膜层22的开口侧壁的回缩量包括约0.1微米。然而，为了得到第一膜层22的开口侧壁的回缩量大于第二膜层23的开口侧壁的回缩量的结果。上述第一膜层22与第二膜层23的材料可分别包括氮化硅化合物(SiNx)与二氧化硅(SiO2)，且进行蚀刻的蚀刻液为磷酸(H3PO4)。或者，上述第一膜层22与第二膜层23的材料可分别包括氧化铟锌(IZO)与铝(Al)，且进行蚀刻的蚀刻液为草酸。请参照图2E，形成上述侧向缺口24a之后，接着进行一电镀工序，以填充一金属材料25于导线开口24与侧向缺口24a中。在本实施例中，以晶种层21为电极，硫酸铜(CuSO4)加硫酸(H2SO4)溶液为电镀液来进行上述的电镀工序，因此，所形成的金属材料25的材料包括铜(C本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种金属导线的制造方法，包括：形成一晶种层于一基板上；形成一第一膜层于该晶种层上；形成一第二膜层于该第一膜层上；形成一导线开口于该第一与该第二膜层，并曝露出部分该晶种层上表面；对该第一膜层的开口侧壁进 行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于该第二膜层与该晶种层间形成一侧向缺口；进行一电镀工序，填充一金属材料于该导线开口与该缺口中，而形成一金属层；去除该第一膜层与该第二膜层，并剥离在该第二膜层上的该金属层；以及去除未被该金属 层覆盖的该晶种层。

【技术特征摘要】
1.一种金属导线的制造方法，包括形成一晶种层于一基板上；形成一第一膜层于该晶种层上；形成一第二膜层于该第一膜层上；形成一导线开口于该第一与该第二膜层，并曝露出部分该晶种层上表面；对该第一膜层的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于该第二膜层与该晶种层间形成一侧向缺口；进行一电镀工序，填充一金属材料于该导线开口与该缺口中，而形成一金属层；去除该第一膜层与该第二膜层，并剥离在该第二膜层上的该金属层；以及去除未被该金属层覆盖的该晶种层。2.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该基板包括一玻璃基板。3.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述形成该导线开口于该第一与该第二膜层的步骤，更包括下列步骤以一掩模于该第一与该第二膜层定义出该导线开口的位置；以及进行一干蚀刻工序，以形成该导线开口。4.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述对该第一膜层的侧壁进行蚀刻形成该侧向缺口的步骤，为一选择性蚀刻，同时对该第一与该第二膜层进行侧向蚀刻，其中该第一膜层的开口侧壁的回缩量大于该第二膜层的开口侧壁的回缩量。5.根据权利要求4所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该第一膜层的开口侧壁的回缩量包括约0.1微米。6.根据权利要求4所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述该第一膜层与该第二膜层的材料分别包括氮化硅化合物(SiNx)与二氧化硅(SiO2)，且进行蚀刻的蚀刻液为磷酸(H3PO4)。7.根据权利要求4所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述该第一膜层与该第二膜层的材料分别包括氧化铟锌(IZO)与铝(Al)，且进行蚀刻的蚀刻液为草酸。8.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该金属层的材料包括铜(Cu)。9.根据权利要求8所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该电镀工序包括以硫酸铜(CuSO4)加硫酸(H2SO4)溶液为电镀液。10.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述进行该电镀工序的步骤后，更包括一化学机械研磨工序，以去除该电镀工序中形成于该第二膜层表面以上的部分该金属材料。11.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述去除未被该金属层覆盖的该晶种层的步骤，包括以湿蚀刻去除上述的该晶种层。12.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该金属层两端为阶梯状结构。13.根据权利要求1所述的金属导线的制造方法，其特征在于，上述去除未被该金属层覆盖的该晶种层的步骤后，更包括下列步骤形成一金属阻挡层于该基板与该金属层表面；以及形成一栅极绝缘层于该金属阻挡层表面。14.根据权利要求13所述的金属导线的制造方法，其特征在于，该金属阻挡层包括以溅镀形成。15.一种金属导线的制造方法，包括形成一第一膜层于一基板上；形成一第二膜层于该第一膜层上；形成一导线开口于该第一与该第二膜层，并曝露出部分该基板上表面；对该第一膜层的开口侧壁进行蚀刻，使其侧壁向内回缩，而于该第二膜层与该基板间形成一侧向缺口；形成一晶种层于该导线开口曝露的该基板上表面及该第二膜层上表面；进行一电镀工序，形成一金属材料于该晶种层表面，并填充于该开口与该缺口中，而形成一金属层；以及去除该第二膜层，并剥离层叠于该第二膜层之上的该晶种层及该金属材料。16.根据权利要求15所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李豪捷，朱庆云，
申请(专利权)人：友达光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]