[发明专利]像素结构、显示面板、光电装置及其形成方法

说明书

本申请是申请日为2007年6月15日、申请号为200710106689.6、发明名称为“导线结构、像素结构、显示面板、光电装置及其形成方法”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种导线结构及其形成方法；特别涉及一种用于显示装置或光电装置的导线结构及其形成方法。

背景技术

随着液晶显示装置工艺技术的发展，在画质细致度、耗电量、以及产品寿命等方面在各种显示技术中具有优势，所以液晶显示装置逐渐取代显像管显示装置。随着TFT液晶显示装置面板尺寸与分辨率的增加，金属导线信号传输的延迟现象(RC Delay)将变得严重，如何降低延迟现象成为一大课题。

信号传递的快慢，取决于电阻(R)与电容(C)的乘积，所以解决延迟现象的方法常使用低阻抗的金属，如铝，更甚者用铜。目前普遍使用的铝导线其电阻值约5微欧姆/公分(μΩ/cm)，而铜导线的电阻值可达2.2微欧姆/公分(μΩ/cm)，若采用铜导线可大幅降低电阻值，即使尺寸增加也不会产生画面延迟现象，且材料成本比目前量产技术更为低廉。

传统形成铜导线的工艺简述如下：首先，参考图1A，在玻璃基板10上形成阻障层11及铜金属层13。接着，沉积光阻层15于玻璃基板10上，并将其图案化，如图1B所示。然后，进行蚀刻程序，将未被光阻层覆盖的阻障层11及铜金属层13除去，如图1C所示。最后，参考图1D，将光阻层15除去以完成铜导线的工艺。然而，传统以铜工艺形成液晶显示装置中像素结构的导线结构有许多困难的地方，例如不易将铜蚀刻成预设的结构即为铜工艺的困难之一。铜工艺无法以传统工艺的蚀刻液(如铝蚀刻液)进行蚀刻，必须开发新的蚀刻液，费时耗工。更有甚者，蚀刻铜的蚀刻液寿命(lift-time)短，且在铜/阻障层的结构中常会有蚀刻液残留及锥形结构(taper)不佳、或者形成导线结构的铜金属层中的铜易扩散于介电层及后续的半导体层中，从而产生短路或电子迁移等现象，此对生产的成品率影响甚大。

由上述说明可知，在传统方法中，铜工艺中形成图案化的铜仍具不易生产的问题为业界急待解决的问题。有鉴于此，业界殷切期盼提供一种铜导线结构的形成方法。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个目的在于提供一种导线结构的形成方法，包含提供基板；形成图案化介电层于该基板上，且其上定义第一开口，并暴露出部分该基板；形成图案化有机材料层于该图案化介电层上，其上定义第二开口，该第二开口对应于部分该第一开口并暴露出已暴露的部分该基板；形成第一阻障层于该暴露出的部分该基板上及该图案化有机材料层上；形成金属层于该暴露出的部分该基板的该第一阻障层上及在该图案化有机材料层的该第一阻障层上；以及除去该图案化有机材料层及位于其上的该第一阻障层及该金属层。

上述形成方法中，该第一开口可在接触该基板一端具有第一宽度，而在远离于该基板的另一端具有第二宽度；而且该第二开口可具有第三宽度，其中，该第三宽度实质上小于该第一宽度及该第二宽度的至少其中之一。

上述形成方法中，该第二宽度可实质上大于该第一宽度。

上述形成方法中，该第一宽度与该第二宽度的差值可实质上大于或等于1微米。

上述形成方法中，还可包含形成第二阻障层于于该第一开口中及该图案化有机材料层的该金属层上。

上述形成方法中，该介电层的上部及下部可具有不同的蚀刻速率。

上述形成方法中，在形成该图案化介电层于该基板上的步骤中，愈接近该基板的该图案化介电层的沉积速率实质上小于愈远离该基板的该图案化介电层的沉积速率。

本发明的另一目的在于提供一种导线结构的形成方法，包含：提供基板；形成介电层于该基板上形成图案化有机材料层于该介电层上，其中该图案化有机材料层具有第一开口，并暴露部分该介电层，其中，该第一开口具有第一宽度；除去位于该第一开口下的部分该介电层，以形成对应该第一开口的第二开口，并暴露出部分该基板，其中，该第二开口具有接触该基板一端的第二宽度及远离该基板的另一端的第三宽度；形成第一阻障层于该第二开口中的该基板上及该图案化有机材料层上；形成金属层于该第二开口中的该阻障层上及该图案化有机材料层上；其中该第一宽度实质上小于该第二宽度及该第三宽度的至少其中之一，该第二宽度实质上大于该第三宽度。

上述形成方法中，在该除去位于该第二开口下的部分该介电层的步骤中，可包含以过蚀刻程序，使得该第一开口于该介电层内的侧边内缩于该图案化有机材料层下。