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TW200839876A - Copper interconnection for flat panel display manufacturing - Google Patents

Copper interconnection for flat panel display manufacturing Download PDF

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TW200839876A
TW200839876A TW96109459A TW96109459A TW200839876A TW 200839876 A TW200839876 A TW 200839876A TW 96109459 A TW96109459 A TW 96109459A TW 96109459 A TW96109459 A TW 96109459A TW 200839876 A TW200839876 A TW 200839876A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
substrate
catalytic
photoresist
pattern
Prior art date
Application number
TW96109459A
Other languages
English (en)
Inventor
Shyuan-Fang Chen
Akinobu Nasu
Yi-Tsung Chen
Original Assignee
Air Liquide
Ind Tech Res Inst
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Air Liquide, Ind Tech Res Inst filed Critical Air Liquide
Priority to TW96109459A priority Critical patent/TW200839876A/zh
Publication of TW200839876A publication Critical patent/TW200839876A/zh

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Description

200839876 九、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於—種將銅互連層沉積在—基板上以用於 平面顯示器互連系統中之方法。 【先前技術】 TFT-LCD面板之基本原理係為人所熟知,而且其可廣 泛地用作電腦榮幕或TV顯示器。在該等面板中,各像素 *有-由其在構成該榮幕之像素矩陣中之列編號及行編號 所賦予之位址。一像素係存在於各列與行之交叉點處,其 士 “列。4亍係互連接整個薄膜電晶體,故啟動對應列與行 %、’啟動該薄膜電晶體(呈導電狀態),因此使像素電極處 ;k田$ £下而產生適當像素顏色。當解除對應列與行(像 素位址)¥ ’電晶體關掉相關像素之連接而使像素回到其原 當該顯示器面板尺寸擗士士 八了 h加k,需增加驅動信號之頻率,
Resistance C〇pper Address line for DiSPlay’89_pp.498顧之文章中已建議使 作為薄膜電晶體之閘電極材料及相關矩陣 排,因為銅的電阻率係遠低於鋁之電阻率
因此造成這些線之寄生電容增加,因此其意味延遲驅動信 就之傳播。在試圖降低這些延遲之研究中,如標題為”LOW TFT-LCD,,-Japan 用濺鍍銅取代鋁 互連接線或匯流 '^用夕種蝕刻方法製造電晶體。但銅之乾蝕刻係無 因為大部分銅物種不易揮發及/或蝕刻氣體及副產物 在大部分情況下係具腐蝕性的。 6 200839876 半導體工業已發展出鑲嵌製程,其中先製造通孔-孔 洞,然後藉由合併使用乾(職鍍)及濕製程(電鍍)將銅填入孔 洞中。 如在半導體工業中般’認為鋼之使用在平面顯示器工 業中係可降低信號延遲,但不認為鑲嵌製程係適當的,因 為此製程需要遠比目前佈線製程多之步驟^不曾用於大其 板(如用於G5 TFT_LCD面板之15米χΐ 8米)中。預期1
方法之使用將造成一些技術困難並增加製造成本。另一方 面’亦研究鋼之濕蝕刻。 因為使用同向濕餘刻而 但銅互連之形狀更不易控制, 非異向濕钱刻。 、咸信應可容易地合併無電電鍍製程及剝離製程。但合 併微影㈣術及無電電鍍係不容易實施的。這本質上係^ 為無電電鍍製程中存在多項欲進行之預處理步驟,立中$ 等預處理步驟係利用大部分光阻無法抵抗之驗性溶液。“ 當無電電鑛Cu係在光阻圖案上進行,該圖案溶於電 鍍㈣中且無法再獲得所需圖案。此外,這些光阻層無法 在间於90 C之操作溫度下抵抗一長時間(>1分鐘)。 【發明内容】 基板上以用於平面顯 根據本發明將鋼互連層沉積在一 不态互連系統之方法係包括下列步驟 a) 以一光阻層塗布該基板; b) 圖案化該光阻層以獲得—經圖案化之光阻層,复勺 3至少一個布圖於該光阻層中之溝渠; 7 200839876 之光阻層上;該第一 光阻層具有更好之黏 c)提供第一催化層在該經圖案化 催化層在至少一溝渠中對基板比對該 著性。 囚此,利用 …铂U口上下方至少 ----,,曰、刀u 絕緣層)將黏於其上之圖案以製造銅互連系統。 該方法之下兩個步驟本質上係由沉積絕緣層一 溝渠中並移除光阻圖案所組成,這兩個步驟可以任何 進行。 、
根據本發明第-具體態樣(圖…),絕緣層 鍍步驟係在該第一催化步驟後進行,接 搔者進行該光阻圖幸 移除步驟,而根據第二具體態樣(圖3 ^ μ光阻圖案移除
步驟係在該第-催化步驟後進行’接著進行該絕緣I 電電鐘步驟。 9 兩具體態樣皆提供一絕緣層圖案Α晉 -、且罝长該基板上之 一催化層圖案上之基板。 無論所用具體態樣為何者,後續步驟通常包含第二 化步驟及該銅沉積之無電電鍍步驟。 因此,根據第一具體態樣,本發明方法另外包括 步驟: d) 提供一絕緣層的無電電鍍層沉積在該第一催化層 上;.及 θ e) 除了至少一溝渠的位置外,移除相繼疊置之光阻層、 第一催化層及絕緣層以在該基板上獲得— ^^ a B : &竹弟一催化層圖案 及絕緣層圖案。 200839876 根據第二具體態樣,本發明方法另外包括下列步驟· d) 除了至少一溝渠的位置外,移除該光阻層及 化層以在該基板上獲得一第一催化層圖案,及 e) 提供-絕緣層之無電電鍍層沉積於該第—催化 案上’以在該基板上獲得第一催化層圖案及絕緣層圖案γ 根據另-具體態樣,該方法可另外包括下列步驟· f) 提供一第二催化層至少於該絕緣層圖案上以 得一催化絕緣層。 Λ獲
/第二催化層較佳係鍍在整個基板表面上,但應僅黏 在该絕緣層上,而非黏在基板上。 根據另一具體態樣,該方法可另外包括下列步驟: g)提供一無電鍍銅層在步驟£)之催化絕緣層頂端上。 ,此,一種將銅沉積在位於絕緣層頂端上之第二催化 層之簡單方式係將整個基板浸在適當溶液中,記住因為第 二催化層在基板表面上應具有非常差之黏著性,故銅將不 黏在基板上。 上文所述任何方法可另外包括在步冑a)之前清潔基板 之步驟及/或在步驟a)之前微蝕刻基板之步驟。 "不論基板尺寸為何,均勻、薄且高品質之銅層皆可藉 由無電電鑛獲得。此外’所需銅圖案可利用,,無電剝離方法” 獲得而不需進行銅蝕刻。 剝離方法的原理亦為半導體及LCD製造所熟知,(如 S. w〇lf 及 R. N Tauber,”silic〇n pr〇cessing 如加 VLSI 如 ν〇1· 1”,Lattice Press)。該剝離方法係由下列組成: 9 200839876 1) 反向圖案化標的物上之模板層, 2) 將最終欲圖案化之層鍍在標的物之所有區域上, 3) 以模板層移除該模板層上之層,而將該層其他部分 保留在標的物上作為最終圖案。 該剝離係廣泛用於圖案化不易乾蝕刻之材料。依據 LCD製造,美國專利第7,⑽5,332號及第6,998,64()號揭示 TFT-LCD製造方法以降低此製程期間所用之光罩數。 ,美國專利第5,290,664號揭示一種閘電極之製造方法 及美國專利第4,599,246號揭示閘、源及沒極金屬係形成 於接觸窗口中。其皆是利用剝離方法藉由對應乾沉積(如賤 鍵)方式所形成。 首先在基板上製造光阻之反向圖案。該光阻圖案係用 作模板層。然後,將基板浸在多種溶液(如錫及鈀溶液)中 以催化該表面。此方法係在基板表面上進行似微粒吸附催 化。然後,無電極鍍上絕緣層(如NiP)。在催化時鑛上該 φ 層。然後,利用一移除溶液一起移除該光阻圖案及該光阻 上之絶緣層,但無移除直接沉積在底基板上之層。然後將 基板浸在一溶液(如銀或鈀溶液)中以再度催化該表面。此 方法係針對於基板表面上進行似微粒吸附催化。在第二催 化步驟後,無電電鍵銅層。在此,僅可在絕緣層上觀察到 鍵Cu ’因為在玻璃上鐘Cu的效能係遠比在絕緣層上差。 因此可獲得所需銅圖案。該光阻不與鹼性溶液接觸,而且 該方法不需要複雜的佈線製程如鑲嵌製程,亦不需使用產 生上文所述之一些問題的乾/濕餘刻製程。此外,該光阻層 10 200839876 接觸高於90°C之操作溫度不超過}分鐘。 之多個步驟揭示 根據較佳具體態樣後,將本發明方法 於本文中。 底基板清潔步琢(視情沉選用) 利用-如Na〇H、Na2C〇3、Na3p〇4之混合物的溶液藉 由如浸潰基板(如玻璃)於該溶液中的方式移除該基板上之 任何微量有機污染物。當該表面經充分清潔或若此處理可 能4貝告基板或造成不可預期之彳卜與g
又+t貝/月之化學反應時,可省略此步 此步驟通常係進行—段時間,其較佳係在包含3代至 HHTC之溫度下進行30秒至1G分鐘,更佳係在耽至㈣ 下進行i分鐘1 5分鐘。然後以去離子(m)水清洗基板。 此清潔步驟在必要時亦可利用紫外光或臭氧溶液進行。 微蝕刻底基板步驟(視情況選用): 此步驟的目的係在基板上產生微粗链度以提高沉積在 基板上之第一層的黏著性。若該層(如絕緣層)因其原有粗 糙度而對基板具有足夠黏著性或若此微蝕刻處理可能在玻 璃表面上引發有害反應,則可省略此步驟。此步驟可藉將 基板浸在一通常包含〇」體積%至5體積%111?之水溶液中 (其亦可包含10克/公升至100克/公升之^^仏^達1〇秒至 5分鐘或更普遍地係利用一包含〇·3體積%至3體積% 及30克/公升至60克/公升之νη/的水溶液浸潰之達% 秒至3分鐘的方式完成。然後以DI純水清洗基板。 11 200839876 光阻圈案化步驟(塗布、顯影及剝除) 此步驟係藉由慣用PR圖案化方法完成,其包括如 列子步驟: h -將光阻溶液塗布在基板上; -預烘烤(如90。〇以乾燥此層; -將一光罩施用於此層上; -經由光罩使該光阻劑暴露在UV光下; -移開光罩; ^ 以TMAH溶液使·已曝光(或未曝光,視光阻劑而 定)之光阻劑顯影並以DI純水清洗之; -後洪烤(如15〇。〇以硬化該未經移除之光阻劑。 第一催化步驟: 一般而言,可將SnCl2及PdCl,溶液用於此步驟中以 產生一超薄鈀催化層於表面上,特別係在已移除光阻劑之 溝渠中;基於該目的,將基板浸在SnC12溶液中,然後以 φ DI純水清洗之,然後將其浸在PdCl2溶液中。較佳係使用 〇·1克/公升至50克/公升之SnCl2於含有0.1體積%至1〇 體積%HC1之水溶液中。該Pdcl2溶液係由一含有〇 〇1體 積%至5體積%HC1及介於〇·〇1克/公升至5克/公升之pdcl2 的水溶液製得。該SnCl2溶液更佳係包含溶於〇·5體積%至 5體積%HC1溶液之1克/公升至20克/公升之SnCl2,而且 PdCl2溶液包含溶於〇 〇5體積%至1體積%11(:1溶液之〇.1 克/公升至2克/公升之PdCl2。 預期在基板表面上可能發生下列化學反應·· Sn2+ + Pd2+ 12 200839876 、 + Pd。然後,將基板浸在一調理溶液中。此調理溶 ^ ^ 3通原劑,其可還原表面上之氧化Sn4+並促進無電 。、、、自之逖原电鍍化學。根據另一具體態樣,此調理溶液 : 有颌似在下面下個步驟中所揭示之電鍍溶液的組 、,但不含Ni鹽。根據另一具體態樣,此調理溶液係使 用5克/公升至50克/公升之NaHJO2溶液。在調理溶液中 進行浸潰達10秒至3分鐘。
絕緣層之無電電鍍步驟 、通常沉積無電NiP或NiMP(M係選自W、Mo或—Re組 成之群)作為絕緣層。NiS〇4及NaH2P〇2溶液係用作Ni及 來源。NaH2P〇2亦用作還原劑。錯合劑係選自具有至少 —個羧酸系基(-COOX: X係選自H、金屬、烷基組成之群) 之有機化合物及其混合物。其較佳係選自乙酸、酒石酸、 甘醇酸、乳酸及其混合物組成之群。對於電鍍Nip,基板 係如浸在該溶液中。必要時,溶液之pH係經pH缓衝液調 疋。一具體態樣係使用一 1 〇克/公升至45克/公升之NiS04 7H2〇、3克/公升至50克/公升之NaH2P〇2 H20、5毫升/公 升至50耄升/公升之甘醇酸(70%)及3克/公升之酒石酸的 /谷液。可加入範圍在〇.5ppm至lOppm之鉛化合物作為安 定劑。浴池之溫度及pH較佳係分別保持在50T:至90。〇之 範圍内及2至9,更佳係分別保持在70°C至80°C及2至6。 電鍍時間可由電鍍速率及所需厚度決定,對於5 〇毫微米NiP 層一般係30秒至1分鐘。然後,以DI純水清洗基板。 13 200839876 以鹸溶液或有機溶液移除光阻(PR)圈案
為移除經圖案化之光阻劑,將基板浸在一移除溶液(如 與上文所述之視情況選用的清潔步驟中所用者相同之鹼性 /谷液)中達1分鐘至15分鐘,視光阻劑厚度及移除速率而 定。然後,以DI純水清洗基板。隨光阻劑一起移除鍍在 光阻劑表面上之絕緣層,但應將直接鍍在基板上之層保留 在該表面上。即使以第一催化層上之絕緣層恢復原狀,但 移除溶液具有溶解光阻劑的能力。 第二催化步驟: 將基板浸在一含有溶於NH4〇h之AgN〇3、溶於hci 之PdCl2或溶於NH4OH之Pd(NH3)4Cl2的溶液中以沉積一 超薄銀或飽層於基板表面上。對於銀層,一般係使用〇ι 克/公升至10克/公升之AgN〇3溶於0 01%至1%NH4〇H之 溶液。此步驟一般可進行10秒至5分鐘,較佳係3()秒至 1分鐘。對於鈀層係使用0·01克/公升至5克/公升之Pdcl2 溶於0.01%至5%11(:1之溶液。更佳係將〇1克/公升至2克 /公升之PdCh溶於0.05%至i〇/〇HCl溶液中。在其他具體態 樣中係使用0.1克/公升至10克/公升之Pd(NH3)4Cl2於〇1% 至 5%NH4OH 中。 無電電鍍銅層步驟·· 若所鍍Cu之厚度均勻性及/或電阻率不在所需規格範 圍内,可完成一視情況選用之還原步驟。在此情況下,在 次入電鍛〉谷液之兩’先將基板浸在調理溶液中。使用一包 含0.1%至5%HCHO,更佳係〇·5%至3%HCHO之溶液。取 14 200839876 代利用HCHO,亦可使用—句人 包含〇·1克/公升至5克/公升之 DMAB(二甲基胺蝴烧)之溶液 狀,(更佳係〇·5克/公升至3 公升之DMAB)。 〜 無電銅電鍍溶液通常包合一 ^ 中匕3 一 Cu來源、還原劑、錯合 劑及pH缓衝液作為主組份。 —人1 士,、 " 』使用一包含2克/公升至15 克/公升之CuS04及還原劑之、、六 之/谷液作為實施例,其中該還原 劑係選自醛、胺、肼、胺硼p r ^ 切烷、乙醛酸、抗壞血酸、次磷 酸鹽及其任何混合物組成之M 4日& 土
取 < 鮮。根據較佳具體態樣,使用 〇.〇5%至1%之HCHO。可加人Ni化合物(即o.i克/公升至 U)克/公升t NiCl2)以促進錢Cu。錯合劑可選自Ε〇τΑ、 酒石酸鹽、檸檬酸鹽、二胺、播 收糖醇及其混合物組成之群。 在一較佳具體態樣中,使用 止 20克/公升至60克/公升之酒 石酸鉀鈉。以鹼性溶液如Narm收、〜+ 代那iNaUH將溶液之pH調整至9至1 3 之範圍内。亦可加入笳圚名η 1 ^ 固在O.lppm至2ppm内之硫化合物 作為安定劑。 將基板浸在混合溶液中。電鍍時間可由電鑛速率及所 需厚度決定,對於數百毫微米Cu層而言,一般係丨分鐘 至60分鐘,更佳係、5分鐘至4〇分鐘。在此,移除直接沉 積在玻璃基板上之銅層,但無移除沉積在絕緣層上之銅 層,因為在玻璃上鍍Cu的效能係遠小於在絕緣層上鍍cu。 因此可獲得所需銅圖案。 現在藉由下列實施例及對照實施例以及圖1至3將可 更清楚了解本發明,其代表根據本發明方法之多個具體態 樣0 15 200839876 圖1中,(必要時)相繼清潔破璃基板丨並(必要時)微 姓刻之。然後,使光阻劑(P.R.)層2沉積在基板i上。狹 後將具有適當開口之光罩3置於該p.R.層2上並使.光 4/可:過4等開σ而在層2上形成對應圖帛$。然後,顯 影之並剥除之以形成溝渠8。 然後’進行第-催化步驟以將催化層6沉積在該經圖 案化之層2上(在此圖丨及本說明書所附之任何其他圖式
上各種不同之層通常不具一代表其在進行製程時之實際 厚度及开y狀的厚度及形狀;其相對厚度亦不需要呈現其正 萑尺寸,k些圖式僅欲表示其疊置情形,·催化層經常具有 一相杈於光阻層、絕緣層及/或銅層之厚度極不易偵測得到 之厚度)。 然後,在溝渠8底部製造催化凸塊7。然後進行無電 電鐘以將、緣層9、1G沉積在催化層6及催化凸塊7上。 。後移除所有光阻劑圖案(其對基板的黏著性比對催化層 差)’僅留下所需絕緣層圖案1〇於催化層(催化凸塊及基 板1上(第一催化層對基板的黏著性比對光阻層好 圖2揭不另一個具體態樣,其係類似圖1之具體態樣, 但另外包括將第二催化層u沉積在絕緣層1G頂端上而產 生-催化絕緣層(1G,U);但第二催化層(11)較佳係沉積在 整個基板表面上,但其對基板的黏著性將不如其對絕緣層 (10)之黏著性般良好。進行另一由無電沉積銅圖案12於催 化絕緣層(10,11)頂端上組成之步驟。 圖3揭示另一個類似圖i之具體態樣的具體態樣。但 200839876 在第一催化步驟之後進行光阻圖案移除步驟,僅於適當處 留下催化凸塊7。然後’進行無電電鍍步驟以將絕緣層圖 案13沉積在第一催化層7上,接著進行第二催化步驟以 沉積第二催化層14(較佳係如前所解釋般沉積在整個表面 上)以提供一催化絕緣層(13,14),最後藉由無電電鍍將銅層 15沉積於其上。僅將銅層(15)鍍在可適當地黏在前一層上 之第二催化層(14)上,即僅鍍在絕緣層圖案(13)上。 下列實施例揭示部分本發明多個可能具體態樣。 * 【實施方式】 實施例1 在80C下,將玻璃基板浸在—包含Na〇H、、
NaJO4之除油溶液中3分鐘以移除玻璃表面上之有機污染 物。 以去離子水清洗後,將其浸在稀HF/NH4HF溶液中i 分鐘以在該基板表面上產生微粗糙度。然後,將慣用正光 φ 阻刈塗布在基板上,透過光罩使其暴露在UV光下而 圖案化之並在基板上進行後烘烤後顯影之。 光阻層顯影後,將基板浸在一包含1〇克/公升之SnC12 於1%HC1溶液中之SnCl2溶液中,然後將其浸在一包含〇·3 克/公升之PdCl2於0.1%HC1溶液中之pdcl2溶液中(各在每 個溶液中4分鐘)。以D.I·水清洗基板後,將其浸在一含有 還原劑之調理溶液中30秒。然後,將其浸在一絕緣層電 鍍溶液中。 表1顯示選擇NiP作為絕緣層電鍍溶液時之浴池組成 17 200839876 及電鍍條件: 表1 組成 條件 NiS04 7H20 : 30 克/公升 藉由乙酸鹽緩衝液使pH為5 NaH2P02H20 ·· 30 克/公升 溫度:70°C 乳酸:15毫升/公升 酒石酸:15克/公升 乙酸錯 3H20 ·· 1.5ppm 以D.I.水清洗後,將基板浸在一驗性溶液(組成與本實 施例之除油溶液相同)以移除經圖案化之光阻層。此步驟係 進行5分鐘。隨光阻層一起移除鍍在光阻層上之絕緣層, 但將直接鍍在基板上之層留在基板表面上。 然後,將基板浸在一第二催化步驟所用含有1.5克/公 升之AgN03於0·3%ΝΗ4ΟΗ溶液之溶液中45秒。以D.I.水 清洗基板後,將其浸在表2所述Cu電鍍溶液中及對應電 鍍條件下: 表2 組成 條件 CuS04 5H20 ·· 7 克/公升 藉由NaOH使pH為12 C4H4Na06 5H20 : 34 克/公升 室溫 Na2C03 : 3克/公升 NiCl2 : 1克/公升 HCHO(37%) : 13 克/公升 硫脲:〇.2ppm 200839876 完成鍵銅步驟後,以D.I·水清洗基板,獲得所需銅圖 案。如利用勝帶試驗獲得證明般,所鍍Cu/NiP圖案對玻 璃基板具有極佳黏著性。這兩層的粗糙度及厚度均勻性皆 令人滿意(分別小於1〇毫微米並在1〇%内)。Nip層係包含 91重量%Ni及9重量。 X-射線分析顯露Nip層係非晶質的。鍍在Nip層上之 Cii層具有低電阻率(利用四點探測方法測得3 〇μΩ厘米)。 該X-射線分析亦顯露基板在烘箱中氮氣氛圍及4〇(rc下退 火1小時後NiP的型態僅發生些微變化。 實施例2 除了利用石夕晶圓取代玻璃基板外,依照實施例1製造 銅圖案。在晶圓上所獲得的結果與這些在玻璃基板上所獲 付的結果一致。為了研究Nip層之Cu擴散能力,使所鍍 Cu/NiP層在4〇〇°C下退火並進行χ_射線分析以測量擴散至 石夕β曰圓中之Cu量。該分析顯露所發生的擴散係可忽略 而且該NiP層具有足夠Cu阻擋能力。 對照資施彻1 絕緣層(NiP)進行濕蝕刻以圖案化基板上之該層。 先將NiP層鍍在基板上,然後如實施例1所完成般在 此層上進行光阻圖案化。然後,利用FeC13溶液蝕刻絕緣 層以圖案化該NiP層。蝕刻時間係視厚度及蝕刻速率而定, 但一般為3分鐘以钱刻50毫微米厚之Nip層。姓刻後, 將基板:在丙酮中1 〇分鐘以移除光阻劑。然後,如實施 例1般進行第二催化步驟及無電電鍍鋼層步驟。 19 200839876 即使此方法可製作鋼圖案 ,τ Λ 巾/熬蚀刻已極不易批 制銅互連形狀,因為濕蝕刻其 工
層。 U Π Γ生貝而底切蝕刻NiP 對照實施彻Ύ
NiP層 如實施例1般,將銅層鍍在基板上,但盔沉積 所得銅層對基板顯讀差之㈣性且容㈣離。貝 對照資施彻^
除了視情況選用底基板之清潔步驟或以溫度低於30t 之清潔溶液進行清潔步驟之外,進行實施例!之所有步驟。 ㈣璃表面受有機組分污染(如因手指觸摸及開凹槽或擦拭) % ’所鑛層顯示較差之厚度均勻性及/或缺之再現性。在後 面這些情況下’如上文所揭示般在適當條件下進行清潔步 驟可改善均勻性及/或再現性。 糸/ 對照膏施例4 除了視情況選用微蝕刻步驟之外,進行實施例丨之所 有步驟。當基板表面無法提供微粗糙度時,所鍍層對 ^板顯示較差之黏著性。製造基板之微粗趟度可決定:地 幫助改善黏著性。利用市售TFT-LCD面板用之玻璃基板(如 Corning 7〇59)時,此步驟通常係必要的。 #照實施彻5 除了第一催化步驟外,進行實施例丨之所有步驟。無
NlP層鍍在基板上,因此銅層對基板無足夠黏著性。 對照實施例6 除了第一催化步驟中SnCl2的濃度低於〇1克/公升或 20 200839876 π於50克/公升,或者pdCi2的濃度低於Ο Ν克/公升或高 於5克/公升之外,依照實施例丨進行多個對照實施例。在 所有這些實施例巾,無NiP層鍍在基板上或所鑛蕭層呈 現較差之厚度均句性,較差之黏著性及/或缺之再現性。因 此’沉積在NiP上之銅層亦無法令人滿意。 盘照實施例7
除了不在調理溶液中進行浸潰步驟或所用NaH2P〇2溶 液的濃度低於5克/公升或高於5G克/公升之外,在基板上 進行只施例1之所有步驟。在所有這些不同的情況下,無 NiP層鍍在基板上或若鍍上Nip層時,此Nip層呈現較差 ^厚度均勻性,較差之黏著性及/或缺乏再現性。因此,沉 積在NiP上之銅層亦無法令人滿意。
對照實施侧S 除了 NiS〇4 wo、NaH2P〇2比〇、乳酸乙醇酸酒 石酸及鉛化合物的濃度超出上文所定義之個別範圍外,依 照實施例1進行多個實施例。無Nip層鍍在基板上或若鑛 上NiP層,該Nip層呈現較差之厚度均勻性,較差之黏著 性及/或缺乏再現性。因此,沉積在Nip上<銅層亦無法人 人滿意。 對照竇施备1 9 除了 NiP電鍍浴池的溫度低於贼之外,依類似實施 例1所揭示之方式進行多個實施例。通常,無NiP層鍍在
基板上或鍍上NiP層時,該NiP層呈現較差之厚度均I 及/或缺乏再現性。 21 200839876 另一方面,當溫度高於90。〇時,如電鍍速率太高般, 所鍍NiP層對玻璃基板呈現較差之黏著性,其可能增加該 層内部應力。因此,沉積在NiP上之銅層亦無法令人滿意。 此外,光阻層無法承受9(TC之溫度超過i分鐘。若光 阻層非常厚(以提高溫度承受力),其在下一步驟期間變得 不易溶解此層。 對照實施例10 除了此NiP電鍍浴池的pH係經調整至2以下或高於9 之外,依照實施例1進行多個實施例。在所有這些各種不 同的實施例中,無NiP層鍍在基板上或鍍上Nip層時,該 層無呈現平衡特徵(如厚度均勻性、對基板之黏著性及 再現性)。因此’沉積在府層上之銅層亦無法令人滿意。 此外,當浴液之pH高於10時,光阻圖案通常在Nip電鍍 步驟期間被摧毁(溶於溶液中)。此無法完成所需Cu圖案。 對照實施例11 除了第二催化步驟外,進行實施例1之多個步驟,在 此情況下,其通常無法將Cu層鍍在Nip層上。 #照實施例12 除了光阻圖案步驟中AgN〇3的濃度低於01克/公升成 高於10克/公升之外,進行類似實施例1之多個實施例。 無鍍上Cu層或所鍍Cu層呈現較差之厚度均勻性,較差之 黏著性及/或缺乏再現性。 對照訾施例13 除了弟二催化步驟係使用PdCl2溶於HC1之溶液或 22 200839876
Pd_3)4C12溶於νΗ4〇η之溶液取代AgN〇3溶於NH4〇h 之溶液外,依照實施例1進行多個實施例。此步驟係利用 0.3克/公升之PdCl2溶於0.1%HC1中或〇25克/公井之 PcKNHAd2溶於2%NH4〇H進行3分鐘浸潰。所鍍cu層 係呈現類似這些實施例1所得者之厚度均勻性,黏著性、 電阻率及再現性。 對照實施例T4 除了 CuS〇4 5H2〇、C4H4KNNa〇6 5H2〇、犯化合物、hch〇 及/或硫化合物的個別濃度超出上文無電銅電鍍步驟中所定 義之個別範圍外’進行類似實施例丨之多個實施例。無& 層鍍在基板上或若鍍上〇^層,則該Cu層呈現較差之厚度 均勻性,較差之黏著性、較高之t阻率及/或缺乏再現性。 對照實施你丨1 5 除了 CU電鍍浴池的pH係經調整至9以下或高於13 之外,進行類似實施例丨之多個實施例。當pH低於9而 電鑛動力學太低時,無Cu層鍍在基板上。另一方面,當阳 回於13,Cu層呈現較差之厚度均勻性、較差之黏著性、 幸乂门之電阻率及/或缺乏再現性。已假設電鍍速率太高且此 可月b杧加δ亥層内部應力。在銅無電電鍍步驟所定義之範圍 下可獲得厚度均勾性、黏著性及再現性間達平衡之特徵。 實施例3 除了在無電電鍍絕緣層之前先完成光阻圖案之移除
外如貝轭例1所揭示般製造銅圖案。因此,光阻pR 案係與光阻劑上夕拙& p m 4上之催化層一起移除,但無移除直接沉積在 23 200839876 底基板上之催化層。因此,在結束光阻圖案移除時達到催 化圖案化的目的。然後,之後鍍上絕緣層(Nip)。因為僅將 NiP層選擇性鍍在催化層上,可在基板上獲得已圖案化Nip 層。然後,如實_ i所揭示般,在第二催化步驟後完成
Cu無電電鍍步驟。 【圖式簡單說明】 圖1係根據本發明之第一具體態樣;
圖2係另一個類似圖i之具體態樣; 圖 係根據本發明之第二具體態樣。 ttfy —* 件符號說明】 1 基板 2 光阻層 3 光罩 4 UV光 5 圖案 6 催化層 7 催化凸塊 8 溝渠 9 絕緣層 10 絕緣層 11 第二催化層 12 銅圖案 13 絕緣層圖案 14 第二催化層 24 200839876 15 銅層
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Claims (1)

  1. 200839876 十、申請專利範圍: 互 種將鋼互連層沉積在基板上以用於平面顯示哭 連系統之方法,其係包括下列步驟: °° a)以一光阻層塗布該基板; b)圖案化該光阻層以獲得—經圖案化之光阻層,其包 含至少一個布圖於該光阻層中之溝渠; C)提供第一催化層在該經圖案化之光阻層i, 一 催化層在至少一溝準中璧+其j x
    — 木中對基板比對该光阻層具有更好之黏 2·根據申請專利範圍第i項之方法,其另外包 步驟: d)提供一絕緣層^電電鑛層沉積在豸第一催化層 上;及 —6)除了至少一溝渠的位置外,移除相繼疊置之光阻層、 第催化層及、、、巴緣層以在該基板上獲得―第—催化層圖案 及絕緣層圖案。 3.根據中請專利範圍第丨項之方法,其另外包括下列 步驟: d) 除了至少一溝渠的位置外,移除該光阻層及第一催 化層以在該基板上獲得一第一催化層圖案,及 e) 提供一絕緣層之無電電鍍層沉積於該第一催化層圖 案上,以在該基板上獲得第一催化層圖案及絕緣層圖案。 4·根據申請專利範圍第2或3項之方法,其另外包括 下列步驟: 26 200839876 f) 提供一第二催化層至少於該絕緣層圖案頂端上以獲 得一催化絕緣層。 5. 根據申請專利範圍第4項之方法,其另外包括下列 步驟: g) 提供無電鍍銅層在步驟f)之催化絕緣層頂端上。 6. 根據申請專利範圍第1至5項中任一項之方法,其 另外包括在步驟a)之前先清潔該基板之步驟。 7. 根據申請專利範圍第1至6項中任一項之方法,其 ® 另外包括在步驟a)之前先微蝕刻該基板之步驟。 十一、祖式: 如次頁
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