[发明专利]一种金属层电路的制备设备和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种不使用光刻工艺制备金属层电路的设备和制备方法，特别是基于电解和电镀技术上的金属层电路的设备和制造方法。 

背景技术

液晶显示器(LCD)技术在近十年有了飞速地发展，从屏幕的尺寸到显示的质量都取得了很大进步。经过不断的努力，LCD各方面的性能已经达到了传统CRT的水平，大有取代CRT的趋势。 

随着LCD生产的不断扩大，各个生产厂商之间的竞争也日趋激烈。各厂家在不断提高产品性能的同时，也再不断努力降低产品的生产成本，从而提高市场的竞争力。在降低产品成品的方法中，减少工艺数量，尤其是减少光刻次数，从而提高生产速度、降低成本是目前各厂商普遍努力的主要方向。在近几年中，通过工程师们的努力，TFT LCD制造工艺中的光刻工艺数量不断减少。从最初的7次光刻工艺，到目前普遍使用的5次光刻工艺。掩模版(Mask)制造技术中发展出灰色调掩模版(Gray tone mask)技术之后，使进一步减少光刻次数成为可能。目前个别LCD生产厂家已经在使用比较先进的4次光刻工艺。在这一发展过程中TFT LCD的结构被不断简化，生产的速度不断提高，成本也不断降低。 

现有技术终将电路图案形成在基板通常采用的是“镀膜—光刻—刻蚀”工艺，其首先在玻璃基板上通过磁控溅射或PECVD镀上一层薄膜，再在薄膜上涂布一层光刻胶，然后通过光刻工艺完成Mask上向光刻胶上的图形转移过程，再经过刻蚀和剥离工序就可以使材料薄膜上形成所需要的图案，但是这种工艺技术生产效率较低，并且刻蚀掉的金属不能回收循环利用，造成了材 料的浪费和环境的污染。 

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的缺陷，提供一种不使用光刻工艺制备金属层电路的设备和制备方法，通过刻蚀工艺直接制备金属层电路并同时回收刻掉的金属制备靶材的方法，从而进一步简化制备工艺，节约设备和资材成本，进一步提高TFT LCD的制作效率，降低制作成本。 

为了实现上述目的，本发明提供一种金属层电路的制备设备，包括：电解槽；设置在电解槽上的电解液补充系统和电解液排放系统；电解液；阳极电极和阴极电极，阳极电极和阴极电极之间通过控制电路连接，其中所述阳极电极的材料为电化学惰性金属材料，表面形成有电路图案；所述阴极电极材料为金属靶材。 

上述方案中，所述电化学惰性金属的材料为Pt、Ti或Ag等。所述阳极电极沉积有一层碳或ITO层。所述电解槽下方进一步连接有垂直位移补偿装置。所述阴极电极进一步设置于靶材支架上。所述电解槽中进一步设置有使电解槽保持恒温的温度传感器和加热电阻丝。所述电解槽中进一步设置有使电解液浓度均匀的搅拌器。 

为了实现上述目的，本发明同时提供一种采用前述金属层电路的制备设备制备金属层电路的方法，包括：将表面镀有金属层的基板放在阳极电极下方，对位后，使阳极电极直接和基板上的金属层接触；通电后，通过阳极反应使基板上的金属层部分电解掉，形成金属层电路；同时阴极电极上的金属靶材发生阴极反应，将阳极反应中电解掉的金属镀回到金属靶材上。 

同现有技术相比，本发明由于一种不使用光刻的工艺，通过刻蚀工艺直接制备金属层电路并同时回收刻掉金属制备靶材的方法，从而进一步简化了制备工艺，节约了设备和资材成本，进一步提高了TFT LCD的制作效率，降低了制作成本。

附图说明

图1是本发明金属层电路的制备设备工作示意图； 

图2是本发明刻蚀完成后的电路形状截面图。 

图中标记：1、电解槽基座；2、垂直位移补偿装置；3、电解液排放口；4电解液排放口阀门；5、电解槽；6、温度传感器；7、加热电阻丝；8、玻璃基板；9、镀层金属；10、阳极电极；11、开关；12、电流表；13、变阻器；14、恒流电源；15、金属靶材；16、电解液补充口；17、电解液补充口阀门；18、搅拌器；19、电解液；20、金属离子；21、靶材支架；22、金属层电路。 

具体实施方式