一種柵金屬結構及其制造方法技術

本發明專利技術提供一種柵金屬結構及其制造方法，其中柵金屬結構包括：襯底和銅金屬層；設置在所述襯底與銅金屬層之間的阻擋層，所述阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx。本發明專利技術通過在襯底與銅金屬層之間設置SiON或SiOx阻擋層，使得在采用銅作為導電金屬層材料時能夠提高其電導率和黏附性，并降低銅的擴散性。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及圖像顯示領域，尤其涉及。
技術介紹
隨著平板顯示(FPD)技術的發展，人們對顯示器分辨率和畫面刷新速率的追求越來越高，因此新材料和新工藝的發展也迫在眉睫。目前TFT-LCD領域，導電層金屬材料主要以鋁和鑰為主，鋁和鑰的優點在于成膜工藝簡單，黏附性和平坦性較好，較柔軟不容易發生爬坡斷線，而且不容易擴散(膜層污染)。對于小尺寸和低分辨率的面板而言，鋁是首選的理想導電金屬材料。但是，對于大尺寸和高分辨率而言，鋁的電阻率相對較大，就不能滿足需求了。作為導電金屬材料，銅的導電率要遠遠優于鋁，采用銅取代鋁作為導電金屬材料，其面板分辨率和亮度均可顯著提高，同時畫面閃爍(flicker)和線負載都能大大降低。然而，采用銅作為導電金屬層材料，其工藝中存在擴散和黏附性問題。為了解決這個問題，如圖1所示，通常會在導電金屬層(Cu)和襯底(通常為玻璃)間增加一層阻擋層(barrier),阻擋層為氧化銅CuOx,用來阻擋Cu的擴散。如圖2所示,如果CuOx層太厚,經高溫退火工藝(annealing)后，O原子的擴散會影響到Cu的電導率，因此CuOx需要做得相對較薄。再如圖3所示，但薄薄的CuOx層又不足以錨定Cu導電金屬層。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于，提供，在采用銅作為導電金屬層材料時提高其電導率和黏附性，并降低銅的擴散性。為了解決上述技術問題，本專利技術提供一種柵金屬結構，包括: 襯底和銅金屬層； 設置在所述襯底與銅金屬層之間的阻擋層，所述阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx0其中，SiON或SiOx通過化學氣相沉積工藝在所述襯底與銅金屬層之間沉淀而成。其中，所述襯底為玻璃襯底。其中，所述阻擋層厚度為50nnT200nm。其中，所述銅金屬層中摻入有稀有金屬、過渡元素或高熔點金屬，包括鏑、釤、釓、欽、倆、欽、給、銀、錯、猛、鶴、組、釘、怕、續中的一種或多種。本專利技術還提供一種柵金屬結構制造方法，包括: 步驟Si，提供襯底和銅金屬層； 步驟S2，在所述襯底與銅金屬層之間設置阻擋層，所述阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化娃 SiOx。其中，所述步驟S2具體是指,采用化學氣相沉積工藝將SiON或SiOx沉淀在所述襯底與銅金屬層之間。其中，所述襯底為玻璃襯底。其中，所述阻擋層厚度為50nnT200nm。其中，所述步驟SI還包括: 在銅金屬層中摻入稀有金屬、過渡元素或高熔點金屬，具體是摻入鏑、釤、釓、釹、鑭、欽、給、銀、錯、猛、鶴、組、釘、怕、續中的一種或多種。本專利技術提供的柵金屬結構及其制造方法，通過在襯底與銅金屬層之間設置SiON或SiOx阻擋層，使得在采用銅作為導電金屬層材料時能夠提高其電導率和黏附性，并降低銅的擴散性。【附圖說明】為了更清楚地說明本專利技術實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現有柵金屬結構示意圖； 圖2是現有柵金屬結構在高溫退火工藝前后的對比示意圖； 圖3是現有柵金屬結構在高溫退火工藝前后的另一對比示意圖； 圖4是本專利技術實施例一一種柵金屬結構示意圖； 圖5是圖4所示本專利技術實施例的柵金屬結構在經高溫退火工藝后的示意圖； 圖6是本專利技術實施例二一種柵金屬結構制造方法的流程示意圖?！揪唧w實施方式】下面參考附圖對本專利技術的優選實施例進行描述。請參照圖4所示，本專利技術實施例一提供一種柵金屬結構，包括: 襯底和銅金屬層； 設置在襯底與銅金屬層之間的阻擋層，阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx。其中，SiON/SiOx均屬于無機非金屬絕緣層，通過化學氣相沉積(CVD)工藝在襯底與銅金屬層之間沉淀而成。襯底優選為玻璃襯底。本實施例采用SiON或SiOx作為阻擋層，其致密性遠遠小于襯底(尤其是玻璃)的致密性，而致密性越大越容易發生擴散，因此，基于Cu和SiOx/SiON的界面膜質差異特性，其擴散性大大降低。同時，如圖5所示，SiOx/SiON中的氧原子在高溫退火工藝中，又與銅金屬層的Cu結合成銅-氧鍵(Cu-O),進而提高Cu和SiOx/SiON之間的黏附性。對于SiON和SiOx，其區別主要在兩個方面:一是致密性，SiON的致密性要優于SiOx ;二是氧含量，SiOx的氧含量要多于SiON，氧原子會影響Cu的性能。因此相比較而言，應用到本專利技術實施例，采用SiON做阻擋層要優于采用SiOx做阻擋層。為降低在高溫退火工藝中氧原子的擴散對銅的電導率的影響，本實施例的阻擋層比較薄，厚度為50nnT200nm。至于銅金屬層的厚度則根據電阻要求來決定，而襯底的厚度取決于選擇的襯底材料，如果是玻璃襯底，其厚度約為0.5^0.7T。需要注意的是，如果阻擋層的氧原子量過多，在高溫退火工藝中，一方面氧原子的擴散相對會增多，對銅的電導率影響增大；而另一方面大量的氧原子與銅會結合成更多的銅-氧鍵，能進一步提高銅和阻擋層之間的黏附性。反過來，如果阻擋層的氧原子量相對較少，在高溫退火工藝中，氧原子的擴散較少，對銅的電導率影響也較??；但是氧原子與銅結合成的銅-氧鍵將減少，影響銅和阻擋層之間的黏附性。因此，這是相互制約的兩個因素，需要達到一種平衡。就材料而言，本實施例選擇SiON或SiOx作為阻擋層，能很好地形成前述平衡，兼顧電導率和黏附性問題。另外，由于銅在高溫制程中容易形成突起，當選擇銅作為導電金屬層的金屬材料時，也需要考慮解決這一問題。本實施例是在銅金屬層中摻入一些雜質分子，包括:稀有金屬、過渡元素或高熔點金屬，例如摻入鏑、衫、禮、釹、鑭、鈦、鉿、銀、錯、猛、鶴、鉭、釕、鉬、鎂中的一種或多種。當然隨著摻雜量的增加，電阻也會隨之增加，因此通過選擇合適的摻雜量可以平衡突起問題和電阻問題。請再參照圖6所示，相應于本專利技術實施例一柵金屬結構，本專利技術實施例二供一種柵金屬結構制造方法，包括: 步驟Si，提供襯底和銅金屬層； 步驟S2，在襯底與銅金屬層之間設置阻擋層，阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx。其中，步驟S2具體是指，采用化學氣相沉積工藝將SiON或SiOx沉淀在襯底與銅金屬層之間。襯底優選為玻璃襯底。 本實施例采用SiON或SiOx作為阻擋層，其致密性遠遠小于襯底(尤其是玻璃)的致密性，而致密性越大越容易發生擴散，因此，基于Cu和SiOx/SiON的界面膜質差異特性，其擴散性大大降低。同時，如圖5所示，SiOx/SiON中的氧原子在高溫退火工藝中，又與銅金屬層的Cu結合成銅-氧鍵(Cu-O),進而提高Cu和SiOx/SiON之間的黏附性。對于SiON和SiOx，其區別主要在兩個方面:一是致密性，SiON的致密性要優于SiOx ;二是氧含量，SiOx的氧含量要多于SiON，氧原子會影響Cu的性能。因此相比較而言，應用到本專利技術實施例，采用SiON做阻擋層要優于采用SiOx做阻擋層。為降低在高溫退火工藝中氧原子的擴散對銅的電導率的影響，本實施例的阻擋層比較薄，厚度為50nnT200nm。至于銅金屬層的厚度則根據電阻要求來決定，而襯底的厚度取決于選擇的襯底材料，如果是玻璃襯底，其厚度約為0.5^0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種柵金屬結構，其特征在于，包括：襯底和銅金屬層；設置在所述襯底與銅金屬層之間的阻擋層，所述阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx。

【技術特征摘要】
1.一種柵金屬結構，其特征在于，包括:襯底和銅金屬層； 設置在所述襯底與銅金屬層之間的阻擋層，所述阻擋層為氮氧化硅SiON或氧化硅SiOx02.根據權利要求1所述的柵金屬結構，其特征在于，SiON或SiOx通過化學氣相沉積工藝在所述襯底與銅金屬層之間沉淀而成。3.根據權利要求2所述的柵金屬結構，其特征在于，所述襯底為玻璃襯底。4.根據權利要求1所述的柵金屬結構，其特征在于，所述阻擋層厚度為50nnT200nm。5.根據權利要求1所述的柵金屬結構，其特征在于，所述銅金屬層中摻入有稀有金屬、過渡元素或高熔點金屬，包括鏑、釤、釓、釹、鑭、鈦、鉿、鈮、鋯、錳、鎢、鉭、釕、鉬、鎂中的一種或多種。6.一種柵金屬結構制造方法，包括:步驟SI，提供...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐向陽，
申請(專利權)人：深圳市華星光電技術有限公司，
類型：發明
國別省市：廣東;44