用于铜互连层的无电镀NiP附着和/或覆盖层制造技术

技术编号:3231218 阅读:272 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种在基底上,例如在玻璃基底上,沉积用于例如TFT-LCD平面面板互连系统的铜互连层的方法。该方法包括以下步骤:a)任选地,将基底清洁,b)任选地,将基底微蚀刻,c)在基底(100)上沉积催化层(101),以获得催化基底(100,101),d)以调理溶液调理该催化基底,以获得经调理的催化基底(100,101,102),e)通过使该基底或其至少一部分与包含Ni的前体和P的前体的湿浴混合物接触,在该催化基底上镀敷无电NiP层(103),从而获得镀NiP的经调理的催化基底(100,101,102,103),f)在该镀NiP层上沉积铜催化剂层(104),以及g)在所述铜催化剂层(104)上沉积铜层(105)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及在基底(例如玻璃基底)上沉积层铜互连层以用于例如 TFT-LCD平面面板互连系统的方法。更具体地,本专利技术涉及制造TFT-LCD 平面显示面板的方法,该面板包括铜互连总线,其用于通过薄膜晶体管 (TFT )将像素矩阵中的各像素与液晶显示面板(LCD )或者等离子体或类 似显示面板的信号电极总线和扫描电极总线电连接。
技术介绍
可用作计算机屏幕或电视显示器的TFT-LCD的基本原理是公知的。 这些例如详细描述于KTK Scientific publishers Tokyo, chap. 7, 1987中由 E. Kaneko所著的液晶电视显示器液晶的原理及应用。在典型的平面显示面板中,例如在LCD或等离子体面板中,显示材 料,例如液晶或放电气体(分别地),本身夹在两个电绝缘的玻璃基底之 间。电互连线或总线布置在至少一玻璃基底的一个表面上,以对电极施加 电压,在电极之间具有液晶或放电气体。例如,在活性矩阵LCD系统中,在一个玻璃基底的一个表面上具有 的矩阵式排列中,有复数个信号或数据电极线或总线和复数个栅极或扫描 电极总线。当数据电极和栅极相互交叉时,有至少一个作为开关(开-关)和像素 电极的薄膜晶体管,矩阵的各线依序地被启动以将TFT开关关闭,并将该 线中各像素电极其相对应的数据线连接,以针对相关像素电极的适当的颜 色提^H言号信息,这与传统CRT系统类似。当显示面板的尺寸增加时,驱动信号的频率需要增加,因而使这些线的寄生电容增加,这又意味着驱动信号的传递产生延迟。为了减少这些延迟现象,例如在Japan Display' 89的第498-501页, 题为用于TFT-LCD的低阻抗铜地址线的文章中提出,由于铜的电阻 率较铝的电阻率小得多,因而使用铜以替代铝作为薄膜晶体管的栅极材料 和相关的矩阵互连线或总线。此铜层通过賊射法沉积,但由于其附着至玻 璃表面的能力不佳,因而需要中间钽层。由US-B 6413845获知一种在TFT-LCD显示面板的玻璃表面上制造这 种金属互连层的方法,其使用通过无电镀而沉积于玻璃表面的Ni膜,然后 覆盖光致蚀刻剂膜以将该金属沉积形成图案。然后,在M膜上沉积金膜, 最后通过无电镀(湿沉积法)法在该金层上沉积铜膜,以最终获得适当的 铜互连系统。然而,光致蚀刻剂的^f吏用增加了此方法的成本。本领域技术人员还已知,铜倾向于在其所沉积的材料层内扩散,因此, 必须在将铜层沉积于基底上之前,在该基底上提供一阻障层。上述方法由 例如Osaka等人在Journal of the electronic society, 149-11-2002中,题为 应用于铜互连技术中扩散阻障层的无电三元镍沿着Si02而沉积的文章 中描述。然而,这些>5^开于此文献中的膜无法附着于玻璃基底上,且在此 文章中公开的条件下具有不良的厚度均匀性。因此,现在仍有需要i殳计一种方法,该方法不会增加在扩散阻障层上 沉积的成本,提供了与玻璃基底的良好附着性,并优选还可应用于铜层的 覆盖层沉积过程。根据本专利技术,已发现在某些条件下沉积的无电NiP层可用于使附着和 覆盖层都具有良好的Cu阻障能力。还发现这些层的粗糙度和厚度的均匀 性令人满意。由Cu/NiP/玻璃构成的互连和/或栅极结构由无电NiP和Cu镀敷制得。 NiP层镀敷在玻璃基底上,以提供Cu的附着和阻障,而Cu层镀敷于NiP 上,作为例如闸极材料。发现MP层在玻璃基底上具有良好的附着性能, 以及可避免铜扩散的良好阻障性能。还发现,NiP层的粗糙度和厚度均匀 性令人满意。X射线分析显示NiP为非晶的,且具有优良的热稳定性。此MP附着层为单层,因此,其较US-B 6413845所述的叠层容易实现,因而与其它湿式/干式的方法相比降低了生产成本。
技术实现思路
根据本专利技术,在例如玻璃基底的基底上沉积用于例如TFT-LCD平面面板互连系统的铜互连层的方法包括以下步骤a) 任选地,将基底清洁,b) 任选地,将基底微蚀刻,c) 在基底(100)上沉积催化层(101),以获得催化基底(100, 101),d) 以调理溶液调理该催化基底,以获得经调理的催化基底(100, 101,102),e) 通过使该基底或其至少一部分与包含M的前体和P的前体的湿浴混合物接触,在该催化基底上镀敷无电MP层(103),从而获得镀NiP的经调理的催化基底(100, 101, 102, 103),f) 在该镀NiP层上沉积铜催化剂层(104),以及g) 在所述铜催化剂层(104)上沉积铜层(105)。优选地,此方法的步骤(f)是通过使用银或钯盐在所述NiP层上沉积薄银层(104)而进行的,而铜层(105)则通过使用铜盐如CuS04进行镀敷而沉积。本专利技术还涉;s^底材料,在其上至少某部分依序地覆盖催化层、调理层、MP层、铜催化剂层;^铜层。附图简述下面参照附图详细^兌明本专利技术,作为实例,这些附图表示附图说明图1代表TFT-LCD显示面板的俯视示意图。图2为开关矩阵配置的示意图。图3为介于TFT和电极间互连线的详图。图4例示根据本专利技术中在一玻璃基底上沉积铜层的剖面图。具体实施例方式液晶显示面板系由复数个在基底上布置成矩阵的像素构成,且由薄层玻璃基底覆盖,其将所有像素一M盖。每个像素可视为方形电极系统,其具有底部和顶部透明电极,而在其间为液晶层。在透明电极上方为覆盖有极化层的玻璃基底。为了具有与传统crt系统类似的结构,其中蔽荫屏蔽系统系与色点和电子束结合,布置成具有由屏幕顶部至底部的连续水平扫描线的矩阵,该4象素系统系以类似方式布置,而像素的各线依序地被启动(被扫描),电子信号。'因此:每个像素需要一个由扫描信;(线)、驱动的开关,其在被启动时会将每个像素的顶部电极连接至适当的电压(信号源,通常经由电容器)。目前,合适的开关为薄膜晶体管(TFT),其通常根据MOS技术而制得。为了制造该类TFT-FDP屏幕,因而需要以固定的间隔制作,薄膜晶体管(MOS型)具有漏极、源极和栅极。每个TFT的漏极通常连接至透明像素电极,源极连结至在目前由铜制成的信号电极总线,而栅极连接至扫描电极总线。图l代表该分别排列成线10, U,…12; 20,21,…22; 30, 31, .32; 40,41, ...42的复数个像素的示意图。开关S1(), Sn,.,. S12以及各自的S40,841,...841经由其各自的闸极连接至扫描线1^,1^2,1^,..丄4,同时,开关的各自源极连接至信号行d, C2, ...C4,而每个TFT的漏极连接至其各自的像素电极。图2示意地说明开关矩阵电路的基本原则(相同号码标明相同关联性)。图2a代表一基本TFT开关矩阵,其中每条线La, L2, L3连接至MOS晶体管的闸极,且每个信号电极线ChC2,C3连接至晶体管的源极,该晶体管的漏极则连接至液晶像素电极,而其它电极则接地。图2b说明相同的矩阵布置,不同的是平行连接于像素10, 11, 12的电极的电容器F^F2,F3。此系统可一直在像素的电极间施加电压,且可在每一线扫描时改变此电压(亦即色点的颜色)。图3为一互连系统的示意图,用以实现在邻近线L和行C的交叉位置上的矩阵式互连系统。扫描互连线L具有连结至TFT66的闸极63的本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种在基底上,例如在玻璃基底上,沉积用于例如TFT-LCD平面面板互连系统的铜互连层的方法,其包括以下步骤: a)任选地,将基底清洁, b)任选地,将基底微蚀刻, c)在基底(100)上沉积催化层(101),以获得催化基底 (100,101),d)以调理溶液调理该催化基底,以获得经调理的催化基底(100,101,102), e)通过使该基底或其至少一部分与包含Ni的前体和P的前体的湿浴混合物接触,在该催化基底上镀敷无电NiP层(103),从而获得镀NiP 的经调理的催化基底(100,101,102,103), f)在该镀NiP层上沉积铜催化剂层(104),以及 g)在所述铜催化剂层(104)上沉积铜层(105)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种在基底上,例如在玻璃基底上,沉积用于例如TFT-LCD平面面板互连系统的铜互连层的方法,其包括以下步骤a)任选地,将基底清洁,b)任选地,将基底微蚀刻,c)在基底(100)上沉积催化层(101),以获得催化基底(100,101),d)以调理溶液调理该催化基底,以获得经调理的催化基底(100,101,102),e)通过使该基底或其至少一部分与包含Ni的前体和P的前体的湿浴混合物接触,在该催化基底上镀敷无电NiP层(103),从而获得镀NiP的经调理的催化基底(100,101,1...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈玄芳陈易聪林则安那须昭宣熊炯声
申请(专利权)人:财团法人工业技术研究院乔治洛德方法研究和开发液化空气有限公司
类型:发明
国别省市:FR[法国]

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