愛發(fā)科開發(fā)出用于大尺寸液晶面板TFT的銅濺射技術(shù)
發(fā)布時間:2008/9/4 0:00:00 訪問次數(shù):902
愛發(fā)科開發(fā)出了在大尺寸液晶面板tft布線時可用銅替代鋁的濺射技術(shù)。提高了布線與玻璃基板及非晶硅(a-si)層的密著性,同時防止了原子擴散。該技術(shù)已經(jīng)開始向液晶面板廠商推薦,希望能夠?qū)⑵鋺迷?0英寸級和60英寸級以上的液晶電視以及高精細數(shù)字廣告牌上。
克服了cu與玻璃基板的密著性差的問題
隨著液晶面板向大型化發(fā)展,業(yè)界希望開發(fā)出布線電阻小的材料。目前的主流材料為鋁合金,其電阻為4~5μω·cm,純鋁為3~3.5μω·cm。但是在50英寸以上的面板中,存在由于布線較長,導致信號劣化的問題。為避免這種情況,大多是在面板兩側(cè)安裝驅(qū)動ic來分擔驅(qū)動,不過這樣又會使成本增加。而布線使用銅的話,電阻僅為2μω·cm,能夠只由面板一側(cè)來驅(qū)動,從而使驅(qū)動ic的成本減半。此前也有布線時使用銅的工藝,但問題是銅與玻璃基板及硅層等的密著性較差,并且銅原子容易向硅層擴散。
鋁布線時也會產(chǎn)生鋁原子擴散,為防止擴散,此前使用mo和ti等貴重金屬形成防護層(勢壘層)。但是,除了材料價格高之外,還需要采用不同的蝕刻工藝,成為成本升高的主因。另外,在熱工藝中還會產(chǎn)生半球狀突起物,導致電路短路的可能性增大。
利用銅合金靶材和氧混合氣體來解決
愛發(fā)科千葉超材料研究所此次開發(fā)的工藝的特點是:提高了銅布線與玻璃基板的密著性,同時防止了原子擴散。首先,在玻璃基板上形成銅氧化層。在氬氣中混有氧氣的混合氣體條件下進行濺射,形成與玻璃基板及底層膜連接的界面銅氧化層。然后,停止供氧,在氬氣條件下層疊銅布線層。
銅氧化層的作用是提高與底板的密著性并充當勢壘層。因此,不再需要mo及ti等勢壘金屬(barrier metal)。另外蝕刻特性與銅布線層相同,因此不需要多余的刻蝕工藝。
為進一步提高銅氧化層與底板的密著性,此次將添加了比銅更易于氧化的mg、mn、ni、zr等金屬的銅合金作為濺射靶材。
液晶面板布線的30%可以使用該技術(shù)
此次開發(fā)的cu-mg、cu-ti及cu-zr等濺射靶材由愛發(fā)科材料銷售。該公司預計2010年的布線靶材按鋁換算將達到每年1000噸,市場規(guī)模達到100億~200億日元,其中,2008年約有5%、2010年約30%將被銅布線靶材取代!耙壕姘宓牟季材料比半導體用得更多,因此材料廠商對銅充滿期待”(愛發(fā)科材料代表董事社長伊藤隆治)。
愛發(fā)科開發(fā)出了在大尺寸液晶面板tft布線時可用銅替代鋁的濺射技術(shù)。提高了布線與玻璃基板及非晶硅(a-si)層的密著性,同時防止了原子擴散。該技術(shù)已經(jīng)開始向液晶面板廠商推薦,希望能夠?qū)⑵鋺迷?0英寸級和60英寸級以上的液晶電視以及高精細數(shù)字廣告牌上。
克服了cu與玻璃基板的密著性差的問題
隨著液晶面板向大型化發(fā)展,業(yè)界希望開發(fā)出布線電阻小的材料。目前的主流材料為鋁合金,其電阻為4~5μω·cm,純鋁為3~3.5μω·cm。但是在50英寸以上的面板中,存在由于布線較長,導致信號劣化的問題。為避免這種情況,大多是在面板兩側(cè)安裝驅(qū)動ic來分擔驅(qū)動,不過這樣又會使成本增加。而布線使用銅的話,電阻僅為2μω·cm,能夠只由面板一側(cè)來驅(qū)動,從而使驅(qū)動ic的成本減半。此前也有布線時使用銅的工藝,但問題是銅與玻璃基板及硅層等的密著性較差,并且銅原子容易向硅層擴散。
鋁布線時也會產(chǎn)生鋁原子擴散,為防止擴散,此前使用mo和ti等貴重金屬形成防護層(勢壘層)。但是,除了材料價格高之外,還需要采用不同的蝕刻工藝,成為成本升高的主因。另外,在熱工藝中還會產(chǎn)生半球狀突起物,導致電路短路的可能性增大。
利用銅合金靶材和氧混合氣體來解決
愛發(fā)科千葉超材料研究所此次開發(fā)的工藝的特點是:提高了銅布線與玻璃基板的密著性,同時防止了原子擴散。首先,在玻璃基板上形成銅氧化層。在氬氣中混有氧氣的混合氣體條件下進行濺射,形成與玻璃基板及底層膜連接的界面銅氧化層。然后,停止供氧,在氬氣條件下層疊銅布線層。
銅氧化層的作用是提高與底板的密著性并充當勢壘層。因此,不再需要mo及ti等勢壘金屬(barrier metal)。另外蝕刻特性與銅布線層相同,因此不需要多余的刻蝕工藝。
為進一步提高銅氧化層與底板的密著性,此次將添加了比銅更易于氧化的mg、mn、ni、zr等金屬的銅合金作為濺射靶材。
液晶面板布線的30%可以使用該技術(shù)
此次開發(fā)的cu-mg、cu-ti及cu-zr等濺射靶材由愛發(fā)科材料銷售。該公司預計2010年的布線靶材按鋁換算將達到每年1000噸,市場規(guī)模達到100億~200億日元,其中,2008年約有5%、2010年約30%將被銅布線靶材取代!耙壕姘宓牟季材料比半導體用得更多,因此材料廠商對銅充滿期待”(愛發(fā)科材料代表董事社長伊藤隆治)。