(57)【要約】【課題】電気めっき方法を利用して直接大面積基板上において低抵抗値金属導線の堆積と製造を行ない、低抵抗値金属の基板上でリソグラフィーとエッチングにより金属導線を形成できない問題を解決し並びに大面積基板上の回路の時間遅延効果を改善し、並びに本発明の方法によりゲートオーバラップライトドープドレインの構造を製造してパネル製造工程のマスク数を節約する。【解決手段】基板上に酸化層を形成し、第１金属種子層を堆積させ、第１金属層を既に画定さえたパターンの第１金属種子層の上に電気めっきし、隔離層を堆積させ、第２金属種子層を堆積させ、第２金属種子層の上に第２金属層を電気めっきし、以上により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げる。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気めっき金属導線の製造方法において、
金属種子層を基板上に堆積させる工程と、
金属層を該金属種子層の上に電気めっきする工程と、
を具え、この電気めっき金属導線の製造方法により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層が低抵抗金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層を該金属種子層の上に電気めっきする工程が、電気めっき溶液中に浸して実施され、該電気めっき溶液が該金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項４】
電気めっき金属導線の製造方法において、該電気めっき金属導線の製造方法は、低抵抗の金属を大面積基板に電気めっきして複雑な配線により発生する時間遅延効果を改善する方法とされ、該電気めっき金属導線の製造方法が、
基板上に酸化層を生長させる工程と、
第１金属種子層を堆積させる工程と、
第１金属層をパターニングした第１金属種子層の上に電気めっきする工程と、
隔離層を堆積させる工程と、
第２金属種子層を堆積させる工程と、
第２金属層を第２金属種子層の上に電気めっきする工程と、
を具え、この電気めっき金属導線の製造方法により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項５】
請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第１金属層と第２金属層が低抵抗値の金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項６】
請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第１金属層を第１金属種子層の上に電気めっきする工程が、第１電気めっき溶液中に浸して実施され、該第１電気めっき溶液が該第１金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項７】
請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第２金属層を第２金属種子層の上に電気めっきする工程が、第２電気めっき溶液中に浸して実施され、該第２電気めっき溶液が該第２金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項８】
請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層が絶縁材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項９】
請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層がデバイス中の各電極端の隔離層とされることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１０】
電気めっき金属導線の製造方法において、該電気めっき金属導線の製造方法は、低抵抗の金属を大面積基板に電気めっきして複雑な配線により発生する時間遅延効果を改善すると共に、この製造方法によりゲートオーバラップライトドープドレインの構造を形成してパネル製造工程のマスク数を節約する方法とされ、該電気めっき金属導線の製造方法は、
隔離層を基板上に塗布形成する工程と、
該隔離層上に酸化層を生長させる工程と、
金属種子層を堆積させる工程と、
用量の低い不純物原子をドープする工程と、
該金属種子層の上に金属層を電気めっきする工程と、
用量の高い不純物原子をドープする工程と、
を具えたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層が低抵抗値の金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１２】
請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層がデバイス中の各電極端の隔離層とされることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１３】
請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、用量の低い不純物原子をドープする工程をイオン注入方式で達成することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１４】
請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、用量の高い不純物原子をドープする工程をイオン注入方式で達成することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【請求項１５】
請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層を電気めっきする工程をこの金属層の金属イオンを含有する電気メッキ溶液中に浸して行なうことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一種の電気めっき金属導線の製造方法に係り、特に、電気めっき方法を利用し、直接大面積基板の上で低抵抗値の金属導線の堆積と製作を行う方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
科学技術の進歩により、大面積アクティブ式フラットディスプレイも一般の消費性製品となった。パネル面積が大きくなるほど製造上多くのネックが明らかとなる。そのうち、ガラス基板上の配線がますます複雑になると共に、表示品質に影響を与える時間遅延効果、いわゆるＲＣ遅延（ＲＣ  ｄｅｌａｙ）が解決を要する課題となっている。時間遅延効果はデバイスの性能上多くのマイナスの影響を有し、例えば信号伝送速度を低下させ、クロストークノイズを増加させ、パワー消耗を上昇させる。そのうち信号伝送速度に対する影響が最も厳重であり、半導体技術工程がますます縮小化に向けて発展するにつれ、時間遅延効果が最大の難題となっている。この時間遅延効果は基板上の配線が複雑となり線幅とピッチが縮小されると、間接的に連接抵抗及び配線間の電容の増加を形成することにより発生する。
【０００３】
銅（Ｃｕ）と銀（Ａｇ）は工程で使用される金属中、抵抗値が最も低く、周知の時間遅延効果を解決するのに最も簡単で最も直接的な方法として、銅或いは銀を使用して抵抗と電容を減らす方法が採られている。しかしこの二種類の金属は周知のリソグラフィーとエッチング技術によりガラス基板上に導線を製作することができない。
【０００４】
周知の技術によると、大面積基板上に銅導線を製作するために、複雑で且つコストが高い化学機械研磨法（ＣＭＰ）が使用され、これは半導体工程上の主要な全面性平坦化技術とされ、ウエハーが載置体と表面につや出しパッドを配置した回転作業台の間に置かれ、一本の輸送管が延伸され、化学反応を発生させる化学助剤（ｒｅａｇｅｎｔ）が不断に噴出され、化学エッチングと機械研磨の両者の相互作用により、チップ上に突出する堆積層を除去する平坦化技術である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の周知の技術の製造コストが高く複雑である欠点を解決し、並びに低抵抗値の金属が周知のリソグラフィーとエッチングではガラス基板上に導線を形成できない問題、及び導線間の時間遅延効果を形成する問題を解決するため、本発明はゲートオーバラップライトドープドレイン（ｇａｔｅ  ｏｖｅｒｌａｐ  ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）の構造を利用することによりパネル製造工程のマスク数を節約する。
【０００６】
本発明は一種の電気めっき金属導線の製造方法を提供し、それは電気めっき方法を利用し直接大面積基板の上に低抵抗値金属導線の堆積と製作を行なう。その目的は、周知のリソグラフィーとエッチング技術によって低抵抗値金属で金属導線を製作できない問題を解決すること、及び大面積基板上の回路の時間遅延効果の問題を改善し、並びにゲートオーバラップライトドープドレインの構造を利用してパネル製造工程のマスク数を節約することにある。
【０００７】
この電気めっき金属導線の製造方法は、基板上に酸化層を形成し、第１金属種子層を堆積させ、第１金属層を既に画定さえたパターンの第１金属種子層の上に電気めっきし、隔離層を堆積させ、第２金属種子層を堆積させ、第２金属種子層の上に第２金属層を電気めっきし、以上により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、電気めっき金属導線の製造方法において、
金属種子層を基板上に堆積させる工程と、
金属層を該金属種子層の上に電気めっきする工程と、
を具え、この電気めっき金属導線の製造方法により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項２の発明は、請求項１記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層が低抵抗金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項３の発明は、請求項１記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層を該金属種子層の上に電気めっきする工程が、電気めっき溶液中に浸して実施され、該電気めっき溶液が該金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項４の発明は、電気めっき金属導線の製造方法において、該電気めっき金属導線の製造方法は、低抵抗の金属を大面積基板に電気めっきして複雑な配線により発生する時間遅延効果を改善する方法とされ、該電気めっき金属導線の製造方法が、
基板上に酸化層を生長させる工程と、
第１金属種子層を堆積させる工程と、
第１金属層をパターニングした第１金属種子層の上に電気めっきする工程と、
隔離層を堆積させる工程と、
第２金属種子層を堆積させる工程と、
第２金属層を第２金属種子層の上に電気めっきする工程と、
を具え、この電気めっき金属導線の製造方法により基板上の複数の金属導線の抵抗値を下げることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項５の発明は、請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第１金属層と第２金属層が低抵抗値の金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項６の発明は、請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第１金属層を第１金属種子層の上に電気めっきする工程が、第１電気めっき溶液中に浸して実施され、該第１電気めっき溶液が該第１金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項７の発明は、請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、第２金属層を第２金属種子層の上に電気めっきする工程が、第２電気めっき溶液中に浸して実施され、該第２電気めっき溶液が該第２金属層の金属イオンを含有することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項８の発明は、請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層が絶縁材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項９の発明は、請求項４記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層がデバイス中の各電極端の隔離層とされることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１０の発明は、電気めっき金属導線の製造方法において、該電気めっき金属導線の製造方法は、低抵抗の金属を大面積基板に電気めっきして複雑な配線により発生する時間遅延効果を改善すると共に、この製造方法によりゲートオーバラップライトドープドレインの構造を形成してパネル製造工程のマスク数を節約する方法とされ、該電気めっき金属導線の製造方法は、
隔離層を基板上に塗布形成する工程と、
該隔離層上に酸化層を生長させる工程と、
金属種子層を堆積させる工程と、
用量の低い不純物原子をドープする工程と、
該金属種子層の上に金属層を電気めっきする工程と、
用量の高い不純物原子をドープする工程と、
を具えたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１１の発明は、請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層が低抵抗値の金属材料で形成されたことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１２の発明は、請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、隔離層がデバイス中の各電極端の隔離層とされることを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１３の発明は、請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、用量の低い不純物原子をドープする工程をイオン注入方式で達成することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１４の発明は、請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、用量の高い不純物原子をドープする工程をイオン注入方式で達成することを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
請求項１５の発明は、請求項１０記載の電気めっき金属導線の製造方法において、金属層を電気めっきする工程をこの金属層の金属イオンを含有する電気メッキ溶液中に浸して行なうことを特徴とする、電気めっき金属導線の製造方法としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１はディスプレイパネル導線表示図である。図示されるディスプレイパネル１０は、ソースに連接された複数のデータ線１１と、データ線１１に垂直でゲートに連接された複数の走査線１３を具え、各データ線１１と走査線１３の交差する部分が囲む区域の位置が、それが共同で液晶ディスプレイパネルにおいて組成するＴＦＴ素子１９と画素電極の部分とされる。この複数のデータ線１１と走査線１３はパネル１０上の金属導線で組成され、本発明によると、電気めっき溶液中で電気めっき方式で低抵抗値の金属がめっきされることにより形成され、この電気めっき溶液はめっきしたい金属イオンを含有し、低抵抗値金属導線の電気めっき方式によりパネル１０上の配線が複雑となって線幅とピッチが縮小される時に発生する時間遅延効果（ＲＣ遅延）を解決する。
【００１０】
図２はディスプレイパネル導線電気めっき表示図であり、複数のデータ線１１の一端が第１電極板１５で短絡され、第１電極板１５に複数のデータ線１１が連接され、この第１電極板１５が導電の非金属材質、例えば石墨とされ、第１電極板１５とそれに連接された複数のデータ線１１が電気めっき溶液中に浸されて電気めっきが行われ、電気めっき溶液が低抵抗値の金属イオンを含有し、電気めっき方法により金属がデータ線１１にめっきされる。複数の走査線１３は第２電極板１７に連接され、低抵抗値の金属イオンを含有する電気めっき溶液中に浸され、さらに電気が流されて電気めっき過程が行われ、金属が走査線にめっきされる。以上の過程によりパネル１０の各データ線１１と走査線１３に低抵抗値金属がめっきされる。
【００１１】
図３と図４は本発明の実施例の金属電気めっき方法を説明する図である。本実施例によると、基板２１上に製造され、この基板２１はガラス基板、プラスチック基板、石英基板或いはシリコン基板とされ、並びに一種類の基板に限定されない。図３に示されるように、基板２１に先に金属種子層２２が堆積され、この金属種子層２２は電気めっき方法で導電時に電気めっき溶液中のイオンを吸着する種子（ｓｅｅｄ）とされる。図４に示されるように、金属種子層２２の外側が電気めっきされた金属層２３で被覆され、この金属種子層２２の形態により電気めっき金属のパターンが画定され、並びに電気めっき溶液中での電気めっき時間により電気めっきされる金属層２３の厚さが画定され、時間が長くなるほど金属層２３が厚くなる。
【００１２】
図５から図９は本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造の製造工程表示図である。図示されるように、本発明の電気めっき方法を利用してデバイスが製造される。そのうち、図５は、基板３１を具え、その上に一層の隔離層３２が塗布されて、デバイスと基板３１の隔離層とされ、酸化層３３を以て実施されうる。隔離層３２の上に一層のシリコン薄膜層３８が堆積形成されてデバイスのアクティブ層とされ、このシリコン薄膜層３８の上にさらに酸化層３３が形成され、その上にさらに一層の金属種子層３４が堆積される。この金属種子層３４はパターニング（ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ）とエッチングの過程により必要なパターンに形成される。
【００１３】
図６に示されるように、金属種子層３４と酸化層３３にパターニングとエッチングが行われた後、イオン注入（Ｉｏｎ  Ｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎ）により用量が低い不純物元素（ほう素、リン等）がこのデバイス構造に注入され、装置形成過程中に不純物原子がドープされて不純物が原料中に分散させられ、こうして低量のｐ型或いはｎ型の半導体領域が形成される。
【００１４】
図７に示されるように、シリコン薄膜層３８の両側にイオン注入方式により形成されたライトドープドレイン３５ａとライトドープソース３５ｂが形成され、金属層３６が金属種子層３４の外側を被覆するよう電気めっきにより形成される。電気めっき方法は、製造したいデバイスをこの金属層３６を組成する金属イオンを含有する電気めっき溶液中に浸す。本発明のこの金属層３６は低抵抗値の金属材料とされ、例えば銅或いは銀とされる。
【００１５】
図８に示されるように用量の高い不純物原子をイオン注入方式でデバイスに注入し、図９に示されるようにライトドープドレイン３５ａとライトドープソース３５ｂの両側にさらにデバイスのドレイン３７ｂとソース３７ａを形成する。以上の工程により形成されたゲートオーバラップライトドープドレイン（ｇａｔｅｏｖｅｒｌａｐ  ｌｉｇｈｔｌｙ  ｄｏｐｅｄ  ｄｒａｉｎ）の構造によりパネル工程のマスク数が節約される。
【００１６】
図１０は本発明の実施例のディスプレイパネルの電気めっき金属導線を製造する方法の工程フローチャートである。このフローによりパネルのソースとゲートに連接された金属導線を製造する。その工程は以下のとおりである。
【００１７】
まず、基板上に絶縁のための酸化隔離層を堆積させる（工程４００）。更に一層のシリコン薄膜層を堆積させる（工程４０１）。このシリコン薄膜層の上に一層の酸化層を生長させ（工程４０２）、即ち、基板表面に酸素ガスと水蒸気を通入させて自然にウエハー表面を酸化し、生長させて酸化層を形成するか、或いは別に堆積方式によりこの酸化層を形成する。実際の実施はこの方法に限定されるわけではなく、この酸化層が電子デバイスの電気的絶縁或いは工程カバー膜として用いられる。さらにこの酸化層の上に第１金属種子層を堆積させる（工程４０３）。この金属種子層は電気めっき導電時に電気めっき溶液中のイオンを吸着する種子（ｓｅｅｄ）とされる。さらにパターニングを行ない、必要な電気めっきの金属幅を画定する（工程４０４）。ここで画定される種子層の上に先に一層の用量の低い原子不純物を注入する（工程４０５）。続いて低抵抗値の第１金属層をすでにパターニングされた金属種子層の上に電気めっきする（工程４０６）。この第１金属層はパネル上の金属導線の抵抗を下げ、並びに第１電気めっき溶液中に浸されて形成される。第１電気めっき溶液は更にこの第１金属層の金属イオンを含有する。
【００１８】
その後、シリコン薄膜層内に一層の高用量の３価或いは５価金属不純物を注入し、パネルのデータ伝送を行う電極端となす（工程４０７）。その考案は、胃、１層の隔離層（ｉｎｔｅｒ−ｌａｙｅｒ）を堆積させる。この隔離層は絶縁材料で形成して金属層と隣接層の短絡の現象を防止する（工程４０８）。隔離層の上のさらに第２金属種子層を堆積させる（工程４０９）。この第２金属種子層はパターニング後にデータと信号を伝送する電極端とされる。この第２金属種子層のパターニングとエッチングを行う（工程４１０）。さらに第２金属層を第２金属種子層の上に電気めっきする（工程４１１）。この電気めっき過程では第２電気めっき溶液中に浸して第２金属種子層に金属イオンを吸着させて第２金属層を形成し、並びに第２電気めっき溶液は第２金属層の金属イオンを含む。さらに一層の絶縁層を塗布し、並びに全体構造を保護する（工程４１２）。最も上方には一層の電極を形成する（工程４１３）。以上に記載の第１金属層と第２金属層は低抵抗値の金属材料とされ、それぞれ第１金属種子層と第２金属種子層を被覆し、デバイス抵抗値を下げる目的を達成する。
【００１９】
【発明の効果】
以上は本発明の電気めっき金属導線製造方法の実施例の詳細な説明であり、電気めっき方法により直接大面積基板上で低抵抗値金属導線堆積と製作が行え、複雑な配線の発生する時間遅延効果を改善する。
【００２０】
以上により本発明の電気めっき金属導線の製造方法が目的と機能のいずれにおいても実施上の進歩性と産業上の利用価値を有し、完全に特許の要件に符合することが示された。なお、以上の説明は、本発明の実施範囲を限定するものではなく、本発明に基づきなしうる細部の修飾或いは改変は、いずれも本発明の請求範囲に属するものとする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディスプレイパネルの導線表示図である。
【図２】本発明のディスプレイパネルの導線電気めっき表示図である。
【図３】本発明の実施例の金属電気めっき工程表示図である。
【図４】本発明の実施例の金属電気めっき工程表示図である。
【図５】本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造製造工程表示図である。
【図６】本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造製造工程表示図である。
【図７】本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造製造工程表示図である。
【図８】本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造製造工程表示図である。
【図９】本発明の実施例の電気めっき金属導線とデバイス構造製造工程表示図である。
【図１０】本発明の実施例のディスプレイパネルの電気めっき金属導線製造方法の工程フローチャートである。
【符号の説明】
１０  パネル
１１  データ線
１３  走査線
１５  第１電極板
１７  第２電極板
１９  ＴＦＴ素子
２１  基板
２２  金属種子層
２３  金属層
３１  基板
３２  隔離層
３３  酸化層
３８  シリコン薄膜層
３４  金属種子層
３５ａ  ライトドープドレイン
３５ｂ  ライトドープソース
３６  金属層
３７ａ  ソース
３７ｂ  ドレイン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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